RITTAL: Том 4 "Мир IT-инфраструктур. Базовая информация и основы принятия решений" (январь 2015 г.)

Мир IT-инфраструктурБазовая информация и основы принятия решений

Техническая библиотека Rittal20144

Мир IT-инфраструктурБазовая информация и основы принятия решений

2 IT-инфраструктуры

Автор книги Мартин Кандзиора (род. в 1967 г.) с 2004 г. возглавля-ет направление маркетинеговых коммуникаций в компании Rittal, Херборн. После изучения электротехники в Штуттгарте он начал свою карьеру в качестве инженера-проектировщика. Затем он за-нимался журналистской деятельностью, успешно проработав пять лет в журнале Elektro Automation. С 2000 г. последовала работа в компании-производителе программного обеспечения в Мюнхене по направлению маркетинга. Мартин Кандзиора является членом ряда объединений и сообществ. Благодаря этому он является автором многих публикаций в англо- и немецкоязычной прессе.

Техническая библиотека Rittal, том 4

Издатель: Rittal GmbH & Co. KGХерборн, июнь 2014

Все авторские права защищены. Любое тиражирование и распространение без письменного согласия запрещено.

Текстовое содержание и рисунки были тщательно отобраны авторами и издателя-ми. В то же время гарантии правильности, полноты и актуальности содержимого кни-ги не предоставляются. Издатели и авторы не несут ответственности за прямой или косвенный ущерб, нанесенный по причине использования информации из книги.

© 2014 Rittal GmbH & Co. KG Напечатано в России

Реализация: Rittal GmbH & Co. KG Мартин Кандзиора, Дагмар Либегут Верстка: Günter Muhly Grafik, Marketing- und Werbeberatung GmbH, Аллендорф

IT-инфраструктуры 3

ВведениеЧем больше компания и автоматизация бизнес-процессов, тем больше потребность в соответствующем аппаратом обеспечении для IT. Поме-щения и IT-инфраструктура, в которых размещены сервера или системы хранения, должны также отвечать техническим требованиям. При этом в современных центрах обработки данных (ЦОД) предъявляются высокие требования к надежности и высокой энергоэффективности. Кроме того, инфраструктуры ЦОД необходимо строить и модернизи-ровать с учетом будущих требований. Выполнение этих требований обеспечивают масштабируемые, модульные и эффективные решения в области IT-инфраструктур. Для того, чтобы определить Вашу инди-видуальную потребность, Вам поможет эта книга в качестве каталога критериев и справочника. Это компактное издание рассматривает различные аспекты IT-инфраструктуры, начиная от электропитания и распределения и заканчивая сетевым оборудованием, эффективными методами охлаждения, а также мониторингом в стойках и ЦОД. Различ-ные варианты решений обеспечивают хорошие перспективы для Вашей IT-инфраструктуры.

Мы, IT-эксперты компании Rittal, желаем Вам приятного ознакомления.

Хотелось бы выразить благодарность за ценную профессиональную помощь и конструктивные отзывы таким коллегам, как Генрих Штюппа, Хартмут Лорай, Бернд Ханштайн, а также Михаэль Николаи, Гюнтер Мули и Буркхард Вебер.

Успехов!

Мартин Кандзиора



Страница

Основы IT-инфраструктур ................................ 21

Системные компоненты для IT-инфраструктур ............................................... 65

Решения для IT-инфраструктур ....................... 95

Технические аспекты ...................................... 111

Содержание


nextlevelfor data centre

Rittal открывает IT-миру новые перспективы. Будь то стандарти-зированный модуль ЦОД RiMatrix S или эффективные отдель-ные компоненты – все доступно со склада с малыми сроками поставки.

Rittal – The System. ◾ Rittal – модульные и стандартизированные серийные ЦОД RiMatrix S

◾ Rittal – системные компоненты для индивидуальных IT-решений


nextlevelfor data centre


IT-инфраструктура ◾ RiMatrix S ◾ IT-системы шкафов ◾ IT-корпуса ◾ IT-питание ◾ IT-охлаждение ◾ IT-мониторинг ◾ IT-решения в области безопасности


◾ Rimatrix S – первый серийный ЦОД как готовое инфраструктурное решение

◾ IT-помещения безопасности – сертифицированы ECB·S


Преимущества RiMatrixБлагодаря уникальным системным IT-решениям Rittal, Вы используете современные инфраструктуры ЦОД. Вы можете легко выбрать стандар-тизированные системные компоненты RiMatrix, например, IT-шкафы/кор-пуса, IT-питание, IT-охлаждение, IT-мониторинг и IT-решения в области безопасности. Таким образом, IT-инфраструктура точно соответствует Вашим требованиям – и Вы можете удобно расширять ее в будущем.


Faster – отвечающие требованиям инфраструктуры ЦОД благодаря "Rittal – The System."Better – стандартизированные, соответствующие друг другу системные компонентыEverywhere – ввод в эксплуатацию силами 1000 сервисных инженеров по всему миру


Преимущества RiMatrix SRiMatrix S – революция в построении ЦОД. Благодаря предварительно сконфигурированным, готовым модулям ЦОД, возможно создание стан-дартизированных инфраструктур ЦОД. Модули ЦОД включают в себя все необходимые компоненты, например, IT-системы шкафов, защиту и распределение питания, охлаждение, мониторинг и решения в области безопасности. Все модули ЦОД являются предсобранными, поставля-ются со склада и позволяют быстро создать необходимое заказчику решение.


Faster – готовые модули ЦОД поставляются со складаBetter – протестированные и сертифицированные высокоэффективные модули ЦОДEverywhere – монтаж в протестированных помещениях безопасности, с системами отделения коридоров или в контейнере


Конфигуратор RiMatrix SВаше решение будет основано на базе стандартизированных моду-лей ЦОД.

◾ Этапы проектирования, поставки и ввода в эксплуатацию значительно сокращаются

◾ Производится точный расчет экономичности (в т. ч. энергопотребле-ния) на основании технических характеристик

◾ Стандартизация открывает значительный потенциал экономии. ◾ Модули ЦОД являются готовыми функциональными блоками (вкл. питание, охлаждение и мониторинг)

◾ У модулей измерены все характеристики, имеется техническое описа-ние. Поставка производится со склада под одним Арт. №.


Первый серийный ЦОД. Нужно только подключить.Мобильное приложение RiMatrix SВаш конфигуратор стандартизированных ЦОД для средних предпри-ятий, филиалов и облачных технологий.

Простой интерфейс позволяет скомпоновать готовый ЦОД за пять шагов:

1. Требования и ограничения2. Технические характеристики3. Выбор стандартизированных модулей4. Пакеты опций5. Ваше решение RiMatrix S


Каталог 2014/2015В Каталоге 2014/2015 Вы можете найти актуальную информацию для заказа любой продукции Rittal. Четкая структура, полезные ссылки на соответствующие комплектующие, альтернативные продуты и техниче-ская информация. Убедитесь в этом сами!

◾ Полная информация для заказа в соот-ветствии с Вашими требованиями

◾ Простой подбор ком-плектующих

◾ Дополнительная ин-формация в Интернете


ИнтернетЧасто изображение дает больше информации, чем текст. Поэтому мы создали интернет-страницы и конфигураторы для множества продуктов. Эти инструменты демонстрируют преимущества продуктов и значи-тельно упрощают их выбор. Убедитесь в этом сами!

Интернет-сайт ◾ Простая визуализация преимуществ

◾ Демонстрация аргу-ментов

◾ Специальные сведения ◾ Полезные советы

Конфигураторы ◾ Простое создание конфигурации

◾ Отображение раз-личных вариантов реализации

◾ Простой запрос ком-мерческого предло-жения

Обзор преимуществ


Вам нужна детальная техническая информация на Вашем столе, в цеху или мастерской? Тогда воспользуйтесь нашим сборни-ком "Техническая информация".

Вам нужны советы по про-ектированию и эксплуатации систем распределительных шкафов? Воспользуйтесь нашей технической библиоте-кой. Эти книги представляют собой серию высококаче-ственных технических спра-вочников для специалистов из промышленности и IT.

В этой серии вышли: ◾ Правила создания НКУ ◾ Охлаждение распредели-тельных шкафов и процес-сов

◾ Технические аспекты рас-пределительных шкафов

Заказ на www.rittal.ru

Техническая информация и библиотека


Каталог технических систем в PDFВы ищете простое решение для ваших задач? Обратитесь к к нашему каталогу технических систем, который доступен в Интернете в формате PDF. С помощью каталога Вы быстро познакомитесь с различными вари-антами решений, которые обеспечивает "Rittal – The System."

◾ Четкое отображение преимуществ

◾ Однозначные преиму-щества продуктов

◾ Понятное описание принципов работы

◾ Полезные советы по использованию



СтраницаВведение в IT-инфраструктуру .................................22 Надежность как элемент затрат ............................................ 24Примеры взаимосвязи мощности, надежности и затрат ............................................................... 25

Мощность ..............................................................................26Мощность и прогнозируемость ............................................. 26

Надежность ..........................................................................28Индивидуальные требования по надежности ....................... 28Уровни надежности (Tier) ........................................................ 29Классы надежности (КН) ........................................................ 30Контрольный список по надежности от TÜV Rheinland ........ 32Факторы надежности .............................................................. 34Надежность в контексте термической безопасности .......... 35Комплексное энергообеспечение и бесперебойное питание .......................................................... 36Надежность в контексте физической безопасности ........... 45Критерии планирования надежности .................................... 46

Эффективность .................................................................48Факторы эффективной IT-инфраструктуры .......................... 48Формула расчета эффективности ЦОД ................................. 50Пути повышения эффективности ЦОД ................................. 52Система управление инфраструктурой ЦОД (DCIM) ............ 54

Месторасположение .......................................................56Факторы месторасположения ................................................ 56

Будущее ..................................................................................62Опции IT-инфраструктур будущего ........................................ 62

Основы IT-инфраструктур


Основы IT-инфраструктур – Введение

■ Введение в IT-инфраструктуруIT-инфраструктура предприятияМалое, среднее, крупное предприятие – практически любые организации и учреждения сегодня нуждаются в работоспособных информационных технологиях. Центр обработки данных (ЦОД) является сложной системой, содержащей инновации и новинки техники. Важнейшими и постоянно растущими требованиями к IT-инфраструктуре будущего являются надежность, безопасность и высокая энергетическая эффективность.

IT-инфраструктураВне зависимости от размеров ЦОД, IT-инфраструктура включает в себя следующие составляющие:

Шкафы и корпуса для серверов и сетевого оборудования

Распределение и защита пита-ния

Генерация, транспортировка и распределение холода

Мониторинг и удаленное управление с аппаратными и программными компонентами

Компоненты безопасности с по-жарообнаружением и тушением

Решения в области безопасно-сти в виде специализированных помещений или сейфов

1

1

1

3

1

3



При этом основные тенденции указывают на решения "все в одном", например, контейнерные ЦОД. Такие решения являются модульными и гибко создаваемыми и быстро реализуются на практике.

При этом происходит разделение между рабочей частью и системой охлаждения (см. пример RiMatrix S, страница 100).

Важнейшие факторы IT-инфраструктурыОсновными темами, фигурирую-щими в современных IT-инфра-структурах, являются мощность, надежность, безопасность и энергоэффективность. Отсюда вытекают инвестиционные и эксплу-атационные затраты. При создании ЦОД имеются следу-ющие решающие факторы:

◾ Гибкость ◾ Выбор месторасположения ◾ Вид и объем строительных работ ◾ Безопасность и надежность ◾ Электрическая мощность ◾ Отвод тепла ◾ Прокладка кабеля ◾ Энергоэффективность ◾ Масштабируемость ◾ Инвестиционные и эксплуатаци-

онные затраты

2

46

65

3

3

3

Зат

раты

Вероятность выхода из строяНадежность

КН1 КН2 КН3Классы надежности (КН)

Зат

раты

МощностьНадежность

КН1 КН2 КН3Классы надежности (КН)



Надежность как элемент затрат

Переменные воздействияДля надежной работы инфор-мационных систем необходимо постояннное поддержание рабочего состояния. Недостаточная защита информации часто является недо-оцененным риском, который может представлять угрозу существова-нию компании1). ЦОДы являются физической основой IT-инфра-структуры. Важнейшие основы экономики – банки, страховые компании, автопроизводители, и их поставщики сегодня не могут рабо-тать без надежных и безопасных IT-инфраструктур. Основная часть

интернета также реализована в виде многочисленных ЦОД. Обще-ство требует доступности IT-служб с высокой надежностью. Эти требо-вания и выполняются в ЦОД.

Цель – высокая надежностьБлагодаря объединению физи-ческой инфраструктуры ЦОД и системы управления серверами и приложениями достигается непре-рывный контроль IT-служб. При своевременном обнаружении непо-ладок возможна своевременная реакция и поддержание определен-ной степени надежности.

1) www.bsi.bund.de

Для оценки надежности в IT исполь-зуется следующая формула:

MTBF / (MTBF + MTTR)При этом MTBF (Mean Time Between Failures) – это время, которое про-ходит между отдельными случаями

выхода из строя. Под MTTR (Mean Time To Repair) понимают среднее время, которое необходимо для восстановления работоспособно-сти ЦОД или установленных в него компонентов.

Повышение надежности снижает риск больших производственных потерь.

Повышение надежности ЦОД при неиз-менной мощности увеличивает инвести-ционные и эксплуатационные затраты.



Примеры взаимосвязи мощности, надежности и затрат

Как показано в примерах, важнейшим вопросом является определение требуемой надежности. При повышении надежности с 99 % (КН 1) до 99,99 % (КН 3) необходимо значительное уменьшение суммарного времени простоя. При росте надежности значительно повышаются затраты на IT-инфраструктуру и ее эксплуатацию.

Пример 1 (КН 1: 99 %)Время простоя 88 часов в годЕсли ЦОД строит и использует компания средних размеров, то время пользования ЦОД, как правило, ограничивается рабочим временем с понедельника по пятницу. В это время, а также частично ночью (если компания международная) требования к надежности высокие. В выходные дни уровень надежности не играет сущестенной роли.

Пример 2 (КН 3: 99,99 %)Время простоя 52 минут в годЕсли, например, банк или интернет-биржа создают свой IT- или трейдинговый кластер, то основным приоритетом является защита от выхода из строя. Вся инфраструктура должна иметь максимальную надежность. Необ-ходимые резервные мощности, разумеется, увеличивают инве-стиционные затраты. Однако при учете возможных рисков выхода из строя такие затраты целесоо-бразны и обоснованы.

Зат

раты

Масштабирование по мощностиТекущая потребность

Мощность

Запас мощности

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2001

2002

Кол

-во

тран

зист

оров

в м

лн./

мм

²

Мощность процессоров

Основы IT-инфраструктур – мощность


"Плати по мере роста" – адаптация к потребностям Необходимо учитывать, что ЦОД должен адаптироваться к растущим требованиям по обоорудованию без прерывания работы. Большие запасы по мощности увеличивают затраты.

Динамика развитияАктуальная динамика развития показывает, что каждые 18 месяцев мощность процессоров удваивается. Новые ЦОД должны учитывать тен-денции развития благодаря гибким и модульным концепциям развития.

■ Мощность

Мощность и прогнозируемость

Идёт ли речь о малом, среднем или крупном предприятии – требования к эффективности и мощности IT растут.

◾ Новые поколения серверов, консолидация серверов

◾ Разработка новых приложений по автоматизации бизнес-про-цессов, что повышает нагрузку на IT-сети

◾ Появление новых технологий и централизация IT и "IT-траффика"

◾ Увеличение числа пользователей

◾ Виртуализация IT-решений ◾ Модернизация и использование

"облачных" приложений, распре-деление нагрузки

◾ Требования по надежности

Целью является масштабируемое и удобное решение для ЦОД, которое позволяет IT-системам динамично развиваться.

Самый компактный ЦОД: IT-стойка с охлаждением, мониторингом, ИБП, серверами и сетевым оборудованием

Основы IT-инфраструктур – мощность


В зависимости от пользователя и случая применения, требования по надежности могут различаться.

Основы IT-инфраструктур – надежность


■ Надежность

Индивидуальные требования по надежности

Для того, чтобы разработать план восстановления в случае аварии, необходимо проведение расчетов и принятие решений. Сюда относится оценка надежности и потенциальное влияние на время простой систем при работе предприятия. Следующие вопросы помогают определить требования по надежности:

◾ Какие требования предъявля-ются к надежности? В каком временном интервале каждый день необходимо обеспечение надежности для клиента?

◾ К каким затратам приводит про-стой оборудования компании?

◾ Какое время простоя допу-стимо, если оборудование (напр. системы хранения данных) не доступно?

◾ Какое время простоя биз-нес-процессов допустимо в случае ЧС, например, потери сервера при пожаре?

◾ Насколько необходима сохран-ность данных?

◾ Насколько просто восстановить утраченные данные?

◾ Имеются ли в компании систем-ные администраторы и какие у них функции?

◾ Кто отвечает за безопасонть и процессы восстановления?

◾ Какую квалификацию имеют ответственные сотрудники?1)

Разработка и интеграция информа-ционных технологий во все сферы бизнеса подразумевают, что даже небольшая компания не может себе позволить простой IT-инфраструк-туры.

Несколько лет назад еще был допустим простой IT-оборудования в несколько часов. Сегодня число

тех, кому необходима постоянная надежность IT-инфраструктуры, постоянно растет.

Поэтому при создании, расшире-нии или пересмотре IT-концепции определяюще важным является надежность IT-инфраструктуры предприятия. Основным вытекаю-щим вопросом является:

"Каково максимально допусти-мое время простоя IT-инфра-структуры предприятия?“2)

1) Библиотека Microsoft TechNet 2) BITKOM, надежность центра обработки данных

Благодая интернету и IT-процессам требования по надежности значительно возрас-тают.



Уровни надежности (Tier)ЦОДы являются комплексными системами, в которых взаимодей-ствие всех активных и пассивных IT-компонентов определяет вели-чину надежности. При разработке концепции необходимо оценить действительно необходимую надеж-ность IT-инфраструктуры. Кроме

того, следует определить макси-мально допустимое время простоя IT-инфраструктуры предприятия в год.

Известный институт Uptime (США) определил классы надежности, так называемую классификацию Tier®1):

Tier I

60-е годы: простое электро-распределение, простое обеспе-чение холодом, нет резервирова-ния компонентов

Надежность 99,671 %

Tier II

70-е годы: простое электро-распределение, простое обеспе-чение холодом, резервирование компонентов


Tier III

Конец 80-х годов: несколько путей распределения, но активный только один из них, резервиро-вание компонен-тов, возможно обслуживание без отключения


Tier IV

1994: несколько активных путей электрорас-пределения и обеспече-ния холодом, резервирование компонентов, устойчивость к неисправностям


1) BITKOM, надежность центра обработки данных

95 %

336 - 504 ч/год

100 %

НадежностьВремя простоя

95 %

99 %

87,66 ч/год

100 %




Классы надежности (КН)

Ввиду растущих требований по надежности IT-инфраструктур увеличились и требования к IT-си-стемам. Для IT-структур с высокой надежностью обязательным явля-ется резервирование компонентов охлаждения и электропитания в виде двойного подвода питания и обслуживания систем без отключе-ния. Надежность определяется по времени простоя и общего времени работы системы (ЦОД).

Надежность = (1 – время про-стоя/время работы + время простоя) x 100.

IT-система является работоспо-собной, если она в состоянии выполнять ту задачу, для которого она предназначена. Надежность указывается в процентах и классах надежности.

Федеральное агенство безопас-ности информационной техники:

◾ BSI разработало систему оценки для ЦОД VAIR (анализ надежно-сти инфраструктуры ЦОД). На сайте www.vair-check.de эксплу-атанты ЦОД могут анонимно и бесплатно проверить данные и инфраструктуру своих ЦОД на предмет отказоустойчивости.

◾ Определение BSI: – класс надежности – наименование – суммарное вероятное время простоя в год/влияние

КН 0: ~ 95 % время простоя = 2 – 3 недели

◾ Нет требований по надежности ◾ Не требуется принятия специ-

альных мер по обеспечению надежности.

◾ Реализация базовой IT-защиты для обеспечения прочих важных параметров способствует повы-шению надежности.

КН 1: 99,0 % Время простоя = 87,66 ч/год

◾ Нормальная надежность ◾ Применение базовой IT-защиты

(BSI 100-1 и BSI 100-2) удовлет-воряет требованиям по надеж-ности.

95 %

99,9 %

8,76 ч/год

100 %


99,999 %

95 %

5,26 мин/год

100 %


100 %

95 %

0,5265 мин/год

100 %


99,99 %

95 %

52,6 мин/год

100 %




КН 2: 99,9 % Время простоя = 8,76 ч/год

◾ Высокая степень надежности ◾ Применение базовой IT-защиты

дополняется принятием мер для повышения надежности, например, резервным питанием, соблюдением мер безопасности и проведением анализа рисков на основании базовой IT-защиты (BSI 100-3).

КН 3: 99,99 % Время простоя = 52,6 мин/год

◾ Очень высокая надежность ◾ Реализация помимо базовой

IT-защиты рекомендуемых мер для отдельных объектов по значительному повышения их надежности, например, исполь-зование ИБП (источников бес-перебойного питания) в сервер-ных помещениях и резервного питания в ЦОД, а также прочие меры по повышению надежности из числа известных мер.

КН 4: 99,999 % Время простоя = 5,26 мин/год

◾ Наивысшая надежность ◾ Базовая IT-защита дополняется

моделированием по повышению надежности.

◾ Базовая IT-защита в значитель-ной степени расширяется и дополняется мерами по обеспе-чению высокой надежности.

КН 5: 100 % Время простоя = 0,5265 мин/год

◾ "Disaster tolerant" ◾ Моделирование по повышению

надежности. Базовая IT-защита является основой для соответ-ствующих направлений, а также для других параметров, в т. ч. целостности и степени доверия.1)




Контрольный список по надежности от TÜV Rheinland

Серверное помещение/ЦОД n n+1 2n 2(n+1)

< 400 кВА/до 320 кВт/200 м2 CAT 1 2 3 4

Обеспечение электропитания

Ввод/подвод среднего напряжения (СН) (◾) (◾) ◾ 2

Трансформаторы (◾) (◾) ◾ 2(n+1)

Низковольтный ГРЩ (◾) ◾ ◾ 2(n+1)

Резервное питание (дизель) – ◾ ◾ 2(n+1)

Источник бесперебойного питания (ИБП) ◾ ◾ 2 2(n+1)

Электрораспределение в ЦОД ◾ n+1 2 2(n+1)

Электропитание стойки ◾ 2 2 2

Обеспечение охлаждения

Чиллер (генерация холода) ◾ n+1 2n 2(n+1)

Система охлаждения помещения ЦОД ◾ n+1 2n 2(n+1)

Насосная система ◾ 2 2n 2(n+1)

Трубопроводы ◾ ◾ Кольцо Кольцо

Оборудование здания

Сигнализация недопустимых отклонений – ◾ ◾ ◾

Сообщения тревоги по E-mail, SMS, на табло – ◾ ◾ ◾

Архивирование данных – – – ◾

Возможность анализа (ISO 50 001) опция опция опция опция

Техническое обслуживание

Резервирование – ◾ ◾ ◾

Резервирование путей обеспечения – – ◾ ◾

Обслуживание в процессе работы – – ◾ ◾

Окно для обслуживания ◾ ◾ – –Источник: TÜV Rheinland: www.tuv.com

На схемах представлен обзор категорий с CAT I по CAT IV. На схемах показано, каким образом должен быть реализован ЦОД в соответствии с требованиями по надежности ввода и обеспечения

питания, охлаждения, инженерных систем здания и резервирования, для того, чтобы соответствовать требованиям по надежности при сертификации TÜV.



Сервер

Сервер

Генерацияхолода

CR

AC

Г

НГРЩ

CAT I+ с внешнимподключением СГРЩ

ВР

ИБП

CAT I CAT II

Сервер

Сервер

Сервер



СП

CR

AC

CR

AC

Г

резервир.

Г

НГРЩ

СГРЩ

ВР

ИБП СПИБП

ВР

CAT III CAT IV

Сервер

Сервер



CR

AC

CR

AC

Г

резервир.

НГРЩ

СГРЩ

ВР

ИБП ИБП

Сервер

Сервер

Сервер





СП

CR

AC

CR

AC

CR

AC

CR

AC

Г

резервир.

Г ГГ

НГРЩНГРЩ

СГРЩ СГРЩ

ВР

ИБП ИБП

ВР

ИБПСПИБП

резервир.

ВР

Пояснение

CRAC = климатическая система помещения ЦОДВР = вторичное распределениеИБП = источник бесперебойного питанияНГРЩ = низковольтный главный распределительный щитСГРЩ = средневольтный главный распределительный щитСН = ввод питания/среднее напряжениеCAT = категория измерений



Факторы надежностиНациональных или международных стандартов по надежности ЦОД до сих пор не существует. В немец-коязычных странах используются

протоколы TÜV или TSI, которые определяют требования в физиче-ской IT-инфраструктуре.

◾ Стандарт ASHRAE (температура/влаж-ность)

◾ Термическая безо-пасность: обеспе-чение достаточного теплоотвода (охлаж-дение)

◾ Надежность системы питания

◾ Безопасность в т. ч. при отключе-нии питания путем использования ИБП или резервного питания

◾ Для стоек для серверов и сетевых шкафов

◾ Пожарообнаруже-ние (в т. ч. раннее), пожаротушение

◾ Контроль доступа, обнаружение взлома

Резервирование вычислительной мощности и IT-инфраструктуры:

Оптимальная рабо-чая температура

Защита электропи-тания

Физическая безо-пасность

5 10 15 20 25 30 35 40

0.014

0.012

0.01

0.008

0.006

0.004

0.002

0.000

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40%

30%

20%

10%



Надежность в контексте термической безопасности

Почти все энергопотребление в серверной стойке или ЦОД в конеч-ном итоге преобразуется в тепло. Это тепло необходимо отвести от серверной стойки или ЦОД. Только в этом случае гарантируется дли-тельная надежность IT-систем. Тер-мическая безопасность достигается за счет следующих концепций:

◾ Концепция охлаждения, рассчи-танная на IT-стойку или помеще-ние ЦОД

◾ Обеспечение бесперебойной вентиляции внутри IT-стойки

◾ Функциональность и надежность отвода тепла (прецизионный контроль микроклимата)

◾ Обеспечение постоянной темпе-ратуры и влажности воздуха с помощью прецизионного конди-ционирования

◾ Модульность и расширяемость как для отдельных серверов, так и для ЦОД в целом

Климатические рекоменда-ции (выдержки ASHRAE) для IT-стойки: ◾ Допустимая рабочая темпера-

тура кратковременно от +5°C до +40°C, рекомендуемая от 18°C до 27°C, допустимая от 18°C до 32°C

◾ Рекомендуемая влажность воз-духа от 20 % до 80 %

На данной hx-диаграмме ASHRAE показано, каким образом изменились граничные значения в рамках климатических требований к серверам в период с 2004 по 2012 г.

ASHRAE 2004 – Recommended / рекомендуетсяASHRAE 2008 – Recommended / рекомендуетсяASHRAE – Allowable / допускается

Источник: www.ashrae.org

1

3

4

7

5

6

z

z

z

4

4

2



Комплексное энергообеспечение и бесперебойное питаниеРешающее значение для надежности ЦОД имеет надежное обеспечение питанием. Оно начинается уже на этапе ввода и распределения питания. Если в здании используется кольцевая схема, то электропитание подается от двух источников среднего напряжения и таким образом резервируется. Преимущество: при отказе одного ввода, обеспечение питание в любом случае гарантируется вторым вводом среднего напряжения. При этом с помощью трансформаторов среднее напряжение от 3 до 30 кВ понижает-ся до 400 В.

Обеспечение питанием является компонентом инфраструктуры ЦОД.

ИБП Стойка распределе- ния питания PDR Модуль распределе- ния питания PDM Модуль системы питания PSM Токовый контур A Токовый контур B Электро- распределение



Характеристики напряжения в общественных сетях энергоснабже-ния согл. EN 50 160

Характери-стика Требования Интервал измерений

Интер-вал времени

Частота сети

Общая сеть: 50 Гц + 4 %/– 6 % длительно; 50 Гц ± 1 % в течение ≥ 99,5 % одного года

Изолированная работа: 50 Гц ± 15 % длительно; 50 Гц ± 2 % в течение ≥ 95 % одной недели

Среднее значение за 10 с 1 год

Медленные изменения напряжения

Uном + 10 %/– 15 % длительно Uном ± 10 % в течение ≥ 95 % одной недели

Среднее значение за 10 мин 1 неделя

Колебания/быстрые изменения напряжения

Долговременная сила коле-баний Pit < 1 в течение ≥ 95 % одной недели и AU10ms < 2 % Uном

2 ч (измерение коле-баний согл. EN 61 000-4-15)

1 неделя

Несимметрич-ное напряжение

U (против) / U (средн.) < 2 % в течение ≥ 95 % одной недели

Среднее значение за 10 мин 1 неделя

Высшие гармо-ники Un2 … Un25

< граничное значение согл. DIN EN 50 160 и THD < 8 % в течение ≥ 95 % одной недели

10-мин. среднее значение одной гар-моники

1 неделя

Межгармоничн-ские по рекомендации 1 неделя

Сигнальные напряжения

< нормальная характери-стика – f(f) в течение ≥ 99 % одного дня

Среднее значение за 3 с 1 день

Пропадания напряжения

Кол-во < 10 … 1000/год; из них 50 % с t < 1 с и AU10мс < 60 % Uном

Эффективное значе-ние 10 мс U10мс – 1 … 90 % Uном

1 год

Краткие прерывания напряжения

Кол-во < 10 … 1000/год; из них > 70 % с длительно-стью < 1 с

Эффективное значе-ние 10 мс U10мс ≥ 1 % Uном

1 год

Длительные прерывания напряжения

Кол-во < 10 … 50/год с длительностью > 3 мин 1 год

Временные перенапряжения (L-N)

Кол-во < 10 … 1000/год; из них > 70 % с длительно-стью < 1 s

Эффективное значе-ние 10 мс U10мс ≥ 110 % Uном

1 год

Переходные перенапряжения < 6 кВ; мкс … мс н. д.



Низковольтные комплектные устройства в ЦОД

Для корректного расчета низко-вольтного комплектного устройства (НКУ) для ЦОД, следует обра-щать внимание на условия места установки, решаемые задачи и требования по надежности. Наи-высший приоритет имеет безопас-ность для людей и оборудования. При выборе НКУ необходимо обращать внимание на то, чтобы использовалась проверенная конструкция (проверка конструкции испытанием согл. МЭК 61 439-1/-2, VDE 0660-600-1/-2), а также была пройдена расширенная проверка на дугостойкость (см. IEC/TR 61 641, VDE 0660-500, приложение 2). Коммутационные и защитные приборы следует выбирать строго в соответствии с предписаниями для сети в целом (полная или частичная селективность). Рекомендация: НКУ следует подключать к вводу питания изолированными шинами и стандартными компонентами под-ключения через систему токовых шин. Таким образом, снижается вероятность ошибки. НКУ должны быть установлены с соблюдением минимальных расстояний от НКУ до ближайших препятствий. Мини-мальные размеры путей управления и обслуживания следует определять согл. МЭК 60 364-7-729 (VDE 0100- 729).

В целом, система распределения питания требует максимальной надежности питания и полной прозрачности, которая реализуется с помощью напр. системы управ-ления питанием. Кроме того, для надежной работы IT-инфраструк-туры необходимы противопожарная защита и минимальная чувствитель-ность к электромагнитным полям.

К системам распределения и защиты питания относятся:

◾ В зависимости от требовний по надежности, один или несколько независимых вводов питания

◾ Удобная система распределения с четким делением на главное и вторичное распределение

◾ Защита питания с помощью источников бесперебойного питания (ИБП)

◾ Защита контуров постоянного тока с помощью батарей и аль-тернативных источников (фото-вольтаика, ветряные генераторы)

◾ Включение и отключение IT-на-грузки с помощью интеллекту-альных систем розеток



Надежное распределение пита-ния

Требования по энергообеспечению различаются для каждого ЦОД в зависимости от оборудования. Основа электропитания одна и та же во всех ЦОД. Это означает, что большинство ЦОД оборудуются питанием от внешней сети, одним или несколькими источниками бес-перебойного питания (ИБП), а также генератором.

Пример надежной системы рас-пределения питания на основе решений Rittal и Siemens показан на странице 75. Сюда относятся:

◾ Низковольтное главное распре-делительное устройство

◾ Ядро ЦОД ◾ Вторичный распределитель ◾ Системы розеток

С помощью системы распределе-ния также обеспечивается питание ИБП.



Источник бесперебойного пита-ния (ИБП)

ИБП относятся к важнейшему обо-рудованию инфраструктуры ЦОД, англ.: Uninterruptable Power Supply – UPS. Первые ИБП появились в середине 60х годов и использо-вались на объектах нефтедобычи. ИБП является критичным фактором надежности IT-инфраструктуры. В Европе существует стандарт по ИБП EN 50 091, который удовлетворяет следующим условиям:

◾ Поддержание постоянного напряжения на выходе при слиш-ком высоком (пики, превышение, скачки) или слишком низком (пропадание, скачки) напряже-нии на входе в миллисекундном диапазоне.

◾ Обеспечение чистого синусои-дального напряжения на выходе

◾ Фильтрация опасных скачков напряжения (напр. при ударе молнии)

◾ Достаточная резервная мощ-ность при отказе сетевого питания для штатного заверше-ния работы защищаемых систем либо для переключения на резервные системы питания или генераторы

Системы ИБП, как правило, состоят из двух функциональных блоков:

◾ Выравнивание скачков напряже-ния, например, вследствие удара молнии или падения напряжения

◾ Переключение на режим работы от батарей в течение миллисе-кунд

Режим работы от батарей имеет длительность от 10 до 15 минут. В зависимости от страны примене-ния, длительность работы от бата-рей может быть выше. При этом можно подключать дополнительные агрегаты резервного питания или дополнительные батареи в режиме горячей замены. В зависимости от времени автономной работы, типа потребителя, а также расхода электроэнергии определяется ИБП и емкость батарей. В течение времени автономной работы про-изводится завершение работы или отключение систем.



Обзор кодов классификации согл. EN 62 040-3

Код классификаци

Зависимость от выхода

Кривая напряжения на выходе

Динамическое поведе-ние выхода

Только при нормальном режиме работы

1-я буква: нормальный режим или байпас

2-я буква: режим работы от батарей

1-я цифра: при изменении режима работы

2-я цифра: при линейном изменении нагрузки (англ: worst case) в нормальном режиме или режиме от батарей

3-я цифра: при нелиней-ном изменении нагрузки (англ: worst case) в нормальном режиме или режиме от батарей

Значения кодов

VFI: выход ИБП не зависит от изменений напряжения или частоты питания. Напряжение питания нахо-дится в пределах согласно МЭК 61 000-2-2. Так как напряжения питания не регулируется, согласно примечанию к данной таблице стандарт МЭК 61 000-2-2 задает только нормальный уровень выс-ших гармоник и искаже-ний, и не регламентирует изменения частоты.

VFD: параметры на выходе ИБП зависят от изменений напряжения и частоты сети

VI: выходная частота ИБП зависит от частоты сети, стабилизация напряжения (электронная/пассивная) в пределах граничных значений для нормального режима работы

S: форма кривой выходного напряжения синусоидальная. Форма искажений D < 0,08, высшие гармоники < МЭК 61 000-2-2 при линейной и нелинейной нагрузке

X: форма кривой выход-ного напряжения сину-соидальная с качеством как для "S" при линейной нагрузке. При линейной и нелинейной нагрузке коэффициент искажений D > 0,08 при нагрузке выше указанных произ-водителем граничных значений.

Y: кривая напряжения не синусоидальная. Превы-шение граничных значений согл. МЭК 61 000-2-2 (см. данные производителя для формы кривой).

1: ≤ рис. 1 в 5.3.1 (нет отключений)

2: ≤ рис. 2 в 5.3.1 (пропадания напряжения до 1 мс)

3: ≤ рис. 3 в 5.3.1 (пропадания напряжения до 10 мс)

4. Характеристики по запросу от производителя

Примечание: МЭК 61 000-2-2 задает нормальный уровень высших гармоник и искажений напряжения, которые могут наблюдаться в сетях общего пользователя со стороны потребителя, до момента подключения потребляющего оборудования.

I S S 1 2 3 V F



Соответствие нарушений сетевого питания и типов ИБП

В соответствии со стандартом по ИБП EN 62 040-3 существует десять различных видов нарушений питания, от которых защищает ИБП:

Нарушения Время При-мер.

EN 62 040-3 Тип ИБП Решение

1. Отказы сети > 10 мс

VFD Voltage + Frequency Dependent

Классифи-кация 3 Пассивный Standby-ре-жим (Offline)

–

2. Скачки напря-жения < 16 мс –

3. Пики напря-жения 4 … 16 мс –

4. Падение напря-жения

непре-рывно VI

Voltage Intependent

Классифи-кация 2 Линей-но-инте-рактивный режим

–

5. Перенапряже-ние

непре-рывно –

6. Броски напря-жения (Surge) < 4 мс

VFI Voltage + Frequency Intependent

Классифи-кация 1 conversion- режим (Online)

–

7. Влияние ударов молнии

споради-чески

Защита от молний и перенапря-жения (МЭК 60 364-5-53)

8.Искажения напряжения (разрывы)

периоди-чески –

9.Высшие гармо-ники напря-жения

непре-рывно

10. Колебания частоты

споради-чески –

Виды нарушений сетевого питания и подходящие решения по ИБП согл. МЭК 62 040-3 (VDE 0558-530) [12]



Режимы работы ИБП

◾ Нормальный режим Выпрямитель питается элек-троэнергией от сети, а батареи заряжаются от вспомогательного контура постоянного тока.

◾ Режим работы от батарей При отключении сетевого питания. Инвертор снабжается электроэнергией от батарей до момента их разряда.

◾ Режим байпаса В случае перегрузки или неис-правности инвертора. Режим байпаса также включается при неисправности выпрямителя или батареи. Питание осуществля-ется в обход ИБП.

ЗаключениеИБП имеет задачу не только обеспечивать питание при отказе сети, но и постоянно поддержи-вать общее качество питания на потребители.Целью стандарта EN 62 040-3 является классификация ИБП, в связи с чем был введен трехсту-пенчатый код классификации, указанный в этом стандарте.



Резервирование в ИБПДля обеспечения надежности пита-ния целесообразно использовать ИБП с резервированием. Класси-

фикация ЦОД и допустимое время простоя указывают на то, при каких условиях необходимо резервирова-ние ИБП.

Кате-гория ЦОД

ИБП Допусти-мое

время простоя

ЦОД

Серверный шкаф Серверный шкаф ЦОД/серверное помещение

до 7 кВт от 7 кВт до 40 кВт

От 500 до 2500 Ватт/кв. м

А

Стандарт, время автоном-ной работы от 10 мин (вкл. вентиляторы), минимальное время зависит от времени

контролируемого завершения работы серверов

Стандарт, время автономной работы от 10 мин, мини-

мальное время зависит от времени контролируемого

завершения работы серверов

12 ч

B Резервирование (N+1), время автономной работы от 10 мин 1 ч

C Резервирование (2N), время автономной работы от 10 мин 10 мин

D Резервирование 2 (N+1), время автономной работы от 10 мин < 1 мин

Источник: матрица BITKOM "руководство по проектированию надежного ЦОД"

В системах ИБП применяются следующие схемы резервирования:1)

100 %

100 %

100 %

50 %

50 %

50 %

50 %

50 %

50 %

50 %

50 %

50 %

N+1

N+1

2 (N+1)

N 100 %

100 %2N




Контроль доступа в здание, помещение, стойку

Надежность в контексте физической безопасности

(выдержки из информации федерального агенства по безопасности в информационных технологиях)

Каталоги базовой защиты IT-си-стемОснову Каталога базовой защиты IT-систем составляет краткое описание рассматриваемых ком-понентов, процессов и IT-систем, а также обзор возможных рисков и рекомендуемые меры. Согласно модели базовой защиты IT-систем, основные меры по защите сгруппи-рованы в несколько каталогов:

◾ B1: общие аспекты информаци-онной безопасности

◾ B2: безопасность инфраструк-туры

◾ B3: безопасность IT-систем ◾ B4: безопасность в сети ◾ B5: безопасность в конкретных

случаях применения Каталоги угроз Данный раздел содержит подроб-ное описание угроз, которые были определены в основопологающих документах как опасные. Угрозы подразделяются на пять категорий:

◾ G0: элементарные угрозы ◾ G1: сильное влияние ◾ G2: организационные недостатки ◾ G3: ошибки персонала ◾ G4: технические отказы ◾ G5: умышленные действия

Кроме того, каталог элементарных угроз G0 содержит обобщенные сведения о базовых угрозах для IT-инфраструктуры. Этот каталог можно использовать при проведе-нии анализа рисков.

Каталоги принимаемых мер Данная часть описывает меры по обеспечению безопасности, которые обеспечивают защиту в соответствии с Каталогами базовой защиты IT-систем. Эти меры под-разделяются на шесть каталогов мер:

◾ M1: инфраструктура ◾ M2: организация ◾ M3: персонал ◾ M4: аппаратное и программное

обеспечение ◾ M5: коммуникация ◾ M6: аварийные ситуации



Критерии планирования надежности

Определение цели применения

Разработка плана и концепции

◾ Определение сценариев применения ◾ Оценка потенциальных рисков ◾ Документация решения о применении ◾ Разработка концепции безопасности ◾ Разроботка директив по применению

Закупки (если требуются)

◾ Определение требований к закупаемым продуктам (по возможности на основании разработанных сценариев применения)

◾ Выбор подходящих продуктов

Реализация

◾ Разработка концепции и тестовая эксплуатация ◾ Установка и конфигурирование в соответствии с

директивой по безопасности ◾ Обучение и инструктаж всех задействованных лиц

Эксплуатация

◾ Меры безопасности для эксплуатации (напр. прото-колирование)

◾ Непрерывный уход и доработка ◾ Управление изменениями ◾ Организация и проведение работ по обслуживанию ◾ Аудит

Отбор, выбра-ковка (если требуется)

◾ Отзыв полномочий ◾ Удаление массивов данных и ссылок на эти данные ◾ Надежная утилизация носителей данных

Аварийные ситу-ации

◾ Разработка концепции и организация защиты данных

◾ Использование резервирования для повышения надежности

◾ Обеспечение соблюдения мер безопасности ◾ Создание плана действий в аварийной ситуации

Источник: www.bund.bsi.de

Надежный, защищенный от пожара ЦОД как системное решение: микро-ЦОД Rittal.



IT-стойка как основа физической безопасности Основой надежного размещения серверов и IT-систем в ЦОД явля-ется IT-стойка.

Требования к надежному сер-верному шкафу

◾ Масштабируемость для разме-щения дюймовых компонентов

◾ Возможность монтажа обширной программы комплектующих

◾ Удобство монтажа при снижен-ной сложности комплектующих

◾ Устойчивость, в т. ч. нагрузоч-ная способность до 1500 кг, для высокой плотности оборудова-ния и установки blade-серверов

◾ Защита от несанкционирован-ного доступа и использование систем контроля доступа

◾ Установка систем раннего пожа-рообнаружения и тушения

◾ Возможность расширения (дополнительные IT-стойки)

В крупных ЦОД стойки могут уста-навливаться как отдельно, так и в ряды. Модульный серверный шкаф может при необходимости менять свою конфигурацию – в том числе контроль микроклимата.

IT-сервера

Охлаждение

Электрораспределение

Освещение

1

2

2

2

2

2

3

3

4

4

4

1

2

3

4

Основы IT-инфраструктур – эффективность


■ Эффективность

Факторы эффективной IT-инфраструктуры

Энергопортебление в ЦОД до сих пор остается высоким – даже несмотря на предпринимаемые меры. При эксплуатации ЦОД энергопотребление является важнейшим фактором затрат. Электронные компоненты и процессоры характеризуются выделением тепла в ЦОД, так называемым Thermal Design Power (TDP). На базе этого рассчитывается охлаждение IT-систем. При этом происходит столкновение таких понятий, как вычислительная мощность, затраты и кли-мат в помещении. В дополнение к надежности и безопасности, энергоэф-фективность является важнейшим требованием к современным ЦОД.

3 % освещение12 % эл. распред.

35 % охлаждение50 % IT-сервера

Использование эффективного естественного охлаждения.



Согласно измерениям, энергопо-требление ЦОД делится следующим образом: 50 % IT-сервера, 35 % охлаждение,12 % электрораспре-деление и 3 % освещение. Энер-гозатраты влияют на суммарные эксплуатационные затраты.

Величины, влияющие на эффек-тивность инфраструктуры ЦОД

◾ Эффективное распределение необходимой электроэнергии

◾ Эффективный теплоотвод от серверов

◾ Выбор архитектуры и месторас-положения

◾ Опции масштабирования Чем больше температура отводи-мого воздуха, тем более эффек-тивно работает охлаждение. Из этого следует: чем выше разность температур (отводимый-подавае-мый воздух), тем меньший объем воздуха необходим для отвода тепловых нагрузок от ЦОД.

Этот же принцип справедлив для охлаждения водой. Чем ближе к точке нагрева (серверу) про-изводится охлаждение, тем оно эффективней. Чем больше температура отво-димой воды, тем дольше можно использовать естественное охлаж-дение, без холодильной установки.



Кроме, того, в контексте эффек-тивности нужно учитывать модуль-ность, контроль, и целенаправлен-ное управление потребителями.

Для объективной оценки ROI (Return On Investment) помимо инвестиционных затрат также сле-дует учитывать анализ ожидаемых эксплуатационных затрат. Помимо затрат на персонал, необходимо прежде всего проверить и оценить энергозатраты.

Все критерии эффективности ком-понентов, систем и IT-инфраструк-туры в целом оказывают играют решающую роль в эффективности ЦОД.

Эффективность энергопотре-бления ЦОДЕе можно оценить различными способами. Подход, разработанный компанией The Green Grid предпо-лагает две характеристики: ◾ Эффективность ЦОД (DCIE) ◾ Эффективность использования

энергии (PUE)

Эффективность ЦОД (DCIE)

DCIE = x 100 %

Эффективность использования энергии (PUE)

PUE =

Расчет тепловой энергии (тепловыделение или необходимая мощность охлаждения)

Q = c x m x (Tо - Tп)

Энергопотребление IT-оборудованияСуммарное энергопотребление ЦОД

Суммарное энергопотребление ЦОДЭнергопотребление IT-оборудования

Формула расчета эффективности ЦОД

Q > тепловая энергия (тепло/мощность охлаждения)

c > удельная теплоемкость (воздух/вода)

m > масса среды (воздух или вода)

Tо = температура отводимого воз-духа

Tп = температура подводимого воздуха

В экономичных ЦОД все потребители оптимизированы с точки зрения энерго-эффективности.



Показатель DCIE оценивает КПД расходуемой в ЦОД электроэнер-гии.

Более часто применяемое значе-ние PUE показывает соотношение энергопотребления всего ЦОД и энергопотребления серверов. Значение PUE = 3 показывает высокую неэффективность: две трети расходуемой электроэнергии идет на охлаждение, и всего одна треть на питание серверов. Если значение показателя приближается к 1, то это значит, что ЦОД работает эффективней. Например, значения PUE, равные 1,3 считаются отлич-ными и показывают, что только 30 % электроэнергии расходуется не на сервера и системы хранения. Идеальный PUE равен 1.

PUE = Суммарное энергопотре-бление ЦОД/Энергопотребление IT-оборудования ◾ Важно: чем неэффективнее

отдельные компоненты, тем хуже энергоэффективность всего ЦОД.

◾ На эффективность ЦОД в значи-тельной степени влияют активная мощность охлаждения серверов и теплоотвод от ЦОД.

◾ Для экономичной работы IT-охлаждения имеет значение разность температур между подводимым и отводимым от серверов или ЦОД воздуха

Не оптимизированная мощность охлаждения

кВт

ПН ВТ СР ЧТ ПТ СБ ВС

Оптимизированная мощность охлажденияТепловая нагрузка (IT-нагрузка)

Естественное охлаждение, отделение коридоров и оптимизация контроля микрокли-мата – все это значительно повышает эффективность IT-инфраструктуры.



Пути повышения эффективности ЦОД ◾ Замена старых серверов новыми

blade-серверами, виртуализация, управление загрузкой серверов

◾ Оптимизация управлением тем-пературами и объемом воздуха

◾ Применение естественного охлаждения (использование наружного воздуха)

◾ Отделение холодных и горячих коридоров в IT-инфраструктуре

◾ Управление генерацией и рас-пределением холода

◾ Охлаждение грунтовыми водами, геотермическое охлаждение

◾ Альтернативная генерация элек-троэнергии, наример, исполь-зование солнечных батарей для энергоснабжения ЦОД

◾ Единый контроль процессов с помощью DCIM (управление инфраструктурой ЦОД)

◾ Выбор месторасположения с более выгодной среднегодовой температурой

◾ Объединение ЦОД: распределе-ние нагрузки согласно критериям эффективности, в т. ч. для кли-мата, энергозатрат, мощности

Пример эффективностиМощность охлаждения должна быть рассчитана таким образом, чтобы соответствовать потребляемой ЦОД мощности при самых небла-гоприятных условиях. Как пока-зывает рисунок, охлаждение без использования системы управления большую часть времени работает на излишне высоком уровне.




МониторингФактическое энергопотребление определяется в три этапа на базе централизованного мониторинга: ◾ Анализ ◾ Оптимизация ◾ Управление

Измерение суммарного энергопо-требления ЦОД часто приводит к тому, что определяется суммарный потенциал для снижения энергоза-трат. Если при оборудовании ЦОД было правильно оценено энерго-потребление, то это часто влияет и на решения по инвестиционным затратам. Например, более высокие

вложение в эффективное охлаж-дение окупаются уже в течение нескольких месяцев.1)

Контроль, управление и доумен-тирование с помощью специаль-ного ПОКонтроль всех систем ЦОД необхо-дим для обеспечения безопасности и надежности. Из этого следует, что надежный ЦОД должен иметь ПО для управления инфраструктурой ЦОД (DCIM). Директивы содержатся в документе IT Infrastructure Libery (ITIL). Эти положения относяться ко всем организациям в области IT.

Администратор может осуществлять контроль за ЦОД непосредственно с помощью консоли монитор/клавиатура (на фото: консоль монитор/клавиатура Rittal 1 ЕВ)



Система управления инфраструктурой ЦОД (DCIM)

Для полной безопасности ЦОД также необходим комплексный мониторинг всей инфраструктуры от серверов, охлаждения, электро-питания, кабельной сети, защиты от пожара вплоть до защиты от пожара и несанкционированного доступа. Для этого необходимо использовать системы контроля. С помощью датчиков в стойках

и помещении ЦОД собирается информация по таким параметрам, как температура, влажность воз-духа, скорость воздушного потока и мощность серверов. Эта информа-ция направляется через DCIM-си-стему администратору. На осно-вании данных измерений частично оптимизируется режим работы с целью повышения эффективности.

Контроль доступа является элементом физической безопасности.



◾ Распределение питания и защит-ные устройства

◾ Подготовка охлаждающей воды и ее подача на стойки и теплоо-бменники

◾ Температура/влажность в поме-щении и на серверах

◾ Контроль ЦОД и серверных стоек

◾ Безопасность и контроль доступа

◾ Эффективность, энергопотре-бление, энергетический баланс, эффективность генерации холода.

Для IT-администраторов важно, чтобы через определенные проме-жутки времени создавались отчеты. При этом возможно контролиро-вать нагрузку, затраты и эффектив-ность ЦОД. Все эти данные можно

представить в виде месячных или годовых зависимостей, и таким образом возможно повышение производительности и оптимизация энергопотребления.

Необходимо также передавать эти данные в систему управления и мониторинга здания для обеспе-чения энергоэффективной работы ЦОД.

Основы IT-инфраструктур – месторасположение


■ Месторасположение

Факторы месторасположения

Месторасположение в зависимости от инфраструктурыАнализ месторасположения в контексте безопасности, надежности и энергоэффективности играет решающую роль при проектировании и создании нового ЦОД.

◾ Каковы климатические условия в месте размещения, например, средние температура окружа-ющей среды (сравнение Дубай/Германия/Норвегия)?

◾ Какая инфраструктура имеется, в т. ч. здание, контейнер, обеспе-чение питанием, альтернативный источник (фотовольтаика)?

◾ Стоимость электроэнергии в месте размещения, какие име-ются альтернативные варианты охлаждения?

◾ Какова транспортная доступ-ность места размещения (стои-мость инфраструктуры, транс-портные расходы и др.)?

◾ Каков уровень компетенции у специалистов на месте?

Здание

Климат

Решение о месторасполо-

жении IT



Энергозатраты

Специалисты, транспорт

Безопас-ность

Налоги

Подключение к сети

Сравнение средних температур в Германии, Норвегии и Дубае

Тем

пера

тура

C°

ДубайГерманияНорвегия

Янв Фев Мар Апр Май Июн Июл Авг Сен Окт ДекНоя



Факторы месторасположения: климат и энергозатраты Важенйшим фактором при выборе месторасположения нового ЦОД являются затраты на электропита-ний IT-систем и систем охлаждения.

Средняя температура окружающей среды в течение года (9,2°C в Гер-мании или 5,8°C в Норвегии) также может стать решающим фактором. При более низких среднегодовых температурах система охлаждения может длительное время работать в режиме естественного охлаждения, т. е. без генерации холода.

Пример: ◾ Норвегия – среднегодовая тем-

пература +5,8 °C ◾ Германия – среднегодовая темпе-

ратура +9,2 °C ◾ Дубай – среднегодовая темпера-

тура +27,4 °C

Все более сложные IT-системы и приложения не могут надежно эксплуатироваться без квалифицированного персонала.



Факторы месторасположения: здание, транспорт и специали-сты ◾ Расположение ЦОД в здании

– Солнечное излучение – Безопасность – Подключение к электропита-нию

◾ Затраты на транспорт при модернизации инфраструктуры и серверов, обслуживании, отказе систем и т. д.

◾ Доступность квалифицирован-ного персонала

◾ Расширяемость и долговремен-ная прогнозируемость



Факторы месторасположения: подключение к сети, налоги и безопасностьОценка рисков для месторасполо-жения также необходима. Возмож-ные риски:

Подключение к сети ◾ Подключение к узлу Интернет

Налоги ◾ Региональные налоги (например,

промысловый налог) и пошлины

Безопасность ◾ Стихийные бедствия, например,

опасность новоднений и земле-трясений

◾ Транспортная ситуация, напри-мер, пути перевозок опасных грузов

◾ Удаленность от аэродромов (глиссада)

◾ Политическая стабильность и правовые аспекты

◾ Близость пожароопасных объек-тов, например, электростанции, химические заводы, трубопро-воды

◾ Источники электромагнитных помех, например, трансформа-торы, преобразователи, передат-чики, ЖД пути

◾ Защита доступа и вандалозащи-щенность



Пример: предприятие сферы услуг с 200 сотрудниками и мощностью ЦОД 200 кВт. Сотрудники компании используют автоматизированные процессы и инструменты. При этом производится постоянная сохранение и защита данных. Некоторые клиенты требуют архивации данных до 10 лет, поэтому актуальный объем данных должен составить до 40 терабайт. Рабочее время сотрудников ежедневно с понедельника по пятницу с 6:00 до 20:00, что дает возможность использования возобновляемых источников электроэнергии.

Климат и энергоза-тратыПодвальное поме-щение, охлаждение с северной стороны, затраты на охлаж-дение кореллиру-ются с мощностью солнечных батарей, снижение объемов покупной электроэ-нергии до 90 %.

Здание и транспортЦентральное место-расположение, кон-тролируемый доступ в подвальный этаж. Хорошая транспорт-ная доступность.

Подключение к сети, налоги и безо-пасностьВысокие затраты на подключение к сети, низкие промысловые налоги. Безопасная сельская местность.

Пример значимости факторов месторасположения

Надежный и защищенный ЦОД является развивающейся структурой.

Основы IT-инфраструктур – будущее


■ Будущее

Опции IT-инфраструктур будущего

Новые модели, концепции и технологии, новое понимание того, каким оборазом службы ЦОД будут взаимодействовать с пользователями, оказывают влияние на будущие разработки и на инфраструктуру ЦОД. Неправильно принятое решение об инвестициях сегодня может привести к заначительным затратам в будущем.

Надежность и энергоэффектив-ность находятся в числе основных приоритетов и являются много-гранными понятиями. Они подра-зумевают как оптимальные модели работы и энергосберегающие варианты охлаждения, так и приме-нение эффективных компонентов в блоках питания серверов. Улучше-ния происходят на всех уровнях, от архитектуры процессоров до выбора месторасположения ЦОД.

Питание постоянным токомАктуальные разработки показывают отчетливую тенденцию по обеспе-чению питанием постоянным током с целью снижения энергопотре-бления. Производитель серверов компания Hewlett-Packard под-считала, что увеличение КПД при централизованном распределении постоянного тока достигает 10 % по сравнению с переменным током. При этом имеется уверенность, что снижение инвестиционных затрат может достигать 15 %, а физиче-ской занимаемой площади до 25%, если обеспечить питание серверов постоянным током.

Новые электронные компонентыТакже ожидается разработка серверов не в формате 19˝. Одним из решения является построение оболочки вокруг материнских плат с погружением затем в непроводя-щую охлаждающую жидкость. Новые процессоры, например, с трехмерными транзисторами, имеют показатель TDP (Thermal Design Power) гораздо меньше, чем энергопотребление.

Плотность мощностиРесурсоемкие приложения, напри-мер, облачные вычисления, исполь-зование Big Data, использование фото и видео высокого разрешения (High Definition, Ultra High Definition) требуют эффективных решений. Необходимо эффективно разре-

С помощью модулей ЦОД возможно создать решение будущего мощностью до 450 кВт.

Основы IT-инфраструктур – будущее


шить противоречие между мощ-ностью, надежностью и эффек-тивностью IT-инфраструктуры. Примерами являются IT-кластеры в особых условиях, например, раз-мещение в шахтах в Скандинавии с использованием морской воды и возобновляемой энергетики для охлаждения.

Модульная конструкцияВ результате стандартизации в будущем число модульных ЦОД должно увеличиться. ЦОД из готовых модулей с сетевыми и сер-верными шкафами, охлаждением и электропитанием может расши-ряться по мере роста потребностей в вычислительных мощностях – от 20 кВт до 450 кВт. Модульность вносит весомый вклад а снижение инвестиционных затрат и затрат на сервис.

Климатические условияИзменения происходят и в климати-ческих условиях ЦОД. Объединение ASHRAE разработало допустимые граничные значения при эксплуата-ции ЦОД. Сегодня в ЦОД допуска-ются температуры воздуха в 40°C. Благодаря такому диапазону темпе-ратуры и влажности, имеется воз-можность использовать наружный воздух для охлаждения, т. е. так называемое непрямое (с помощью воды) или прямое (напрямую возду-хом) естественное охлаждение.Таким образом, ЦОД на севере Европы могут за исключением лишь нескольких дней в году охлаждаться наружным возду-хом. При выборе местоположения имеет смысл оценить, насколько наружные температуры допускают естественное охлаждение и энерго-эффективность.



СтраницаIT-стойка �� 66 Монтаж и каркас �� 68Применение в промышленной среде �� 69Вентиляция и тепловой режим �� 70Безопасность доступа �� 71Организация кабеля �� 71Обшивка �� 72Безопасность �� 72Общие комплектующие �� 73

IT-питание ��74Компоненты распределения питания �� 74Компоненты ИБП �� 77Компоненты системы управления питанием �� 79

IT-охлаждение ��80Критерии выбора и варианты охлаждения �� 81Обзор систем �� 82Решения для IT-охлаждения �� 83Подготовка охлаждающей воды �� 86

IT-мониторинг ��88Компоненты системы мониторинга �� 88

IT-безопасность ��90Компоненты безопасности для стойки и помещения �� 90Защита от пожара �� 92

Системные компоненты для IT-инфраструктур


Системные компоненты для IT-инфраструктур – IT-стойка

■ IT-стойкаПроизводительность IT-инфраструктуры зависит от взаимодействия отдельных компонентов. Системы IT-стоек играют ключевую роль в контексте надежности и показателя Total Cost of Ownership (TCO) IT-инфраструктуры. Подходящие стойки для серверов обеспечивают системную платформу, для которой превосходно оптимизированы решения в области контроля микроклимата, питания и безопасности, с оптимизаци-ей занимаемого пространства. Основные рассматриваемые критерии:

◾ Максимально возможная плотность монтажа ◾ Эффективное использование пространства ◾ Возможность адаптации

Современные IT-стойки можно удобно располагать относительно друг друга, снижая TCO и текущие затраты.

Схематическое изображение ЦОД



В основе оптимизированной конструкции может лежать, например, миллион раз проверенная платформа сетевых и серверных стоек на базе TS 8, которая после оптимизации получила название стойки Rittal TS IT.



Монтаж и каркас

Плотность оборудования в расчете на 1 ЕВ стойки становится все выше. Типичная плотность мощно-сти сегодня составляет 3 – 5 кВт, для высокомощных приложений 12 – 40 кВт на стойку. Качествен-ная стойка может размещать и масштабируемые 19˝ компоненты. Для оптимального использования пространства предлагаются стойки большой высоты, например, 47 ЕВ (2200 мм). 19˝ профили с регулиро-уемой глубиной установки гаранти-руют индивидуальный монтаж в том числе гетерогенных конфигураций серверов. Помимо высоты увели-чивается и глубина. Сегодня для размещения серверов необходима глубина стоек от 1000 до 1200 мм.

Кроме того, ввиду наличия обору-дования с боковой вентиляцией, например, коммутаторов, исполь-зуются стойки с шириной 800 мм. Таким образом, выполняются условия производителя касательно свободного пространства для вен-тиляции и прокладки кабеля. Нагрузочная способность до 1500 кг необходима для размещения большого числа серверов, кабелей, систем электрораспределения и прочего крупного оборудования, а также тяжелых Blade-серверов. Стойки для серверов и сетевые шкафы используются как отдельно, так и соединяются в линейку. Поэтому стойки должны иметь возможность простого и удобного соединения между собой.



Внутренний монтажСимметричная конструкция рамы обеспечивает максимум простран-ства внутри стойки и свободное соединение в линейку для опти-мального использования зани-маемого места. Индивидуальная модульная система, состоящая из стойки

и комплектующих, обеспечивает удобство монтажа, снижает слож-ность комплектующих и приводит к уменьшению затрат. Важным явля-ется то, чтобы IT-стойка адаптиро-валась и к будущим требованиям, которые диктует IT-оборудование.

Применение в промышленной среде

Как правило, степень защиты (Ingress Protection, сокращенно IP) в ЦОД не является важным параметром. Ввиду слияния сфер промышленности и IT все больше IT-систем интегрируется непосред-ственно в промышленную среду. Для оптимальной защиты поверх-

ности и повышенной защиты от коррозии, используются, например, электрофорезное грунтование погружением и нанотехнологии, позаимствованные из автомобиль-ной промышленности. Кроме того, существуют IT-стойки с промышлен-ной степенью защиты IP 55.



Вентиляция и тепловой режим

Важнейшим фундаментальным свойством стойки для серверов являются гибкие решения по теплоотводу и прецизионному кондиционированию. Без доста-точного активного или пассивного теплоотвода имеется угроза для бесперебойной работы. При уве-личении плотности оборудования повышается и энергоэффектив-ность. Однако одновременно с этим повышаются требования к электрораспределению и теплоот-воду. Большое количество комму-никационных и питающих кабелей усложняют теплоотвод и доступ к оборудованию.

Для беспрепятственной циркуля-ции воздцуха двери должны иметь достаточную перфорацию. Как правило, доля площади отверстий перфорации составляет 60...80 %. Если имеется жесткое разделение холодных и горячих коридоров, то дополнительно необходимы перего-родки и воздуховодные панели.



Безопасность доступа

В дополнение к механическим и теплотехническим свойствам необ-ходимо также обеспечить защиту IT-стойки от несанкционированного доступа системой замков. Высо-кую безопасность обеспечивают, например, 4-точечные системы запирания, которые можно также оснастить электронной системой контроля доступа.

Организация кабеля

Продуманная организация кабеля – снаружи и внутри – обеспечивает для медных и оптоволоконных кабе-лей соблюдение радиусов изгиба, а также хранение бухт кабеля в стойке. Внутри стойки кабели должны быть удобно расположены и зафиксированы. При этом к кабелям и устройствам должен быть обеспе-чен свободный доступ. Правильные системы прокладки кабеля снижают влияние помех и защищают кабели от механических повреждений. Ввод кабеля в большинстве случаев реа-лизуется через крышу, а в некоторых случаях через цоколь или фальшпол.



Обшивка

Имеется возможность создания индивидуальной конструкции, например, с обзорными дверьми, потолочными панелями со вводом кабеля или разделенными боко-выми стенками. Например, теперь боковые стенки больше не имеют жесткого винтового крепления, а монтируются без инструментов с помощью быстродействующих фик-саторов. Двери и боковые стенки на замках защищают сервера и данные от несанкционированного доступа. В зависимости от уровня безопасности возможна установка замков под ключ или кодового замка, электронной или биометри-ческой системы контроля доступа.

Безопасность

Соответствие международным стандартам, патенты и сертификаты стоек гарантируют возможность применения по всему миру. Совре-менные концепции заземления и выравнивания потенциалнов, а также опциональные ЭМС-испол-нения обеспечивают надежную работу. Автоматическое выравни-вание потенциалов в современных стойках достигается благодаря кон-струкции крепления 19" профилией (на фото шкаф Rittal TS IT)



Общие комплектующие

Монтаж значительно упрощается благодаря комплектующим.

Отдельные примеры:

◾ Цоколь, рама под основание, напольное крепление, ролики и защита от опрокидывания Для удобного крепления к полу, прокладки кабеля и монтажа на фальшпол доступны различные компоненты. При этом имеется возможность просто и быстро реализовать индивидуальные конфигурации. Продуманная защита от опрокидывания повышает в т. ч. безопасность, а ролики делают стойку мобильной даже в случае плотного монтажа и высокой нагрузки.

◾ 19˝ приборные полки С регулировкой глубины, жест-кий монтаж, нагрузка до 150 кг. Благодаря широкому выбору компонентов установка оборудо-вания значительно упрощается. При этом отверстия и прорези в полках обеспечивают оптималь-ную, вертикальную вентиляцию.

◾ Поддоны Для удобного размещения кла-виатур, документов или кабелей используются многофункцио-нальные поддоны – в том числе с возможностью запирания.

◾ Монтаж серверов Удобство в том числе при наличии серверов различных архтектур в одной стойке: бла-годаря направляющим шинам с регулировкой глубины и нагру-зочной способностью до 150 кг, а также универсальным шинам для монтажа гетерогенных систем серверов и монтажному материалу.

Критерии надежной серверной стойки/сетевого шкафа: ◾ Нагрузочная способность ◾ Удобство монтажа и широкий

выбор комплектующих ◾ Гибкость при монтаже и изме-

нении конфигурации ◾ Интегрированный теплоотвод ◾ Возможности прокладки

кабеля в стойке ◾ Место для системы питания ◾ Защита в т. ч. от НСД ◾ Противопожарная защита ◾ Наличие сертификатов,

доступность со склада


Системные компоненты для IT-инфраструктур – IT-питание

■ IT-питание

Компоненты распределения питания

Распределение питания должно обладать максимальной надеж-ностью и иметь четкую структуру. Кроме того, для надежной работы IT-инфраструктуры необходимы противопожарная защита и минимальная чувствительность к электромагнитным полям.К системам распределения и защиты питания относятся:

◾ В зависимости от требовний по надежности, один или несколько независимых вводов питания

◾ Удобная система распределения с четким делением на главное и вторичное распределение

◾ Защита питания с помощью источников бесперебойного питания (ИБП)

◾ Защита контуров постоянного тока с помощью батарей и аль-тернативных источников (фото-вольтаика, ветряные генераторы)

◾ Включение и отключение IT-на-грузки с помощью интеллекту-альных систем розеток

1) Управление электропитанием Rittal, страница 22/23

Распределение питания от источника до всех IT- потребителей, а также защита питания с помощью ИБП



Низковольтный ГРЩ

◾ Структурированное системное решение для быстрого и про-стого создания низковольтных комплектных устройств (НКУ)

◾ Протестированное подключе-ние шинной системы Sivacon 8PS (System LD) к установке Ri4Power

◾ Масштабируемые системы для ЦОД, расширяемость, в т. ч. с помощью системы LD.

Основа системы

◾ Быстрые и простые проектиро-вание и монтаж

◾ Четкое деление на первичное и вторичное распределение

◾ Компактное исполнение для различных случаев, номиналь-ные токи до 1000 А, 1600 А и 2000 А

◾ Высокая надежность за счет простого подключения ко вто-ричной системе распределения (система BD2)

Пример решения Rittal и Siemens:

◾ Система шинопроводов LD как основа системы питания, в том числе при наличии резервирования

◾ Система шинопроводов BD2 в качестве решения под фальшполом или над стойками для прямого подключения

◾ Подключения с помощью приборных коробок и параллельно проло-женной шинной системы



Вторичное распределение

◾ Пример системы BD2 ◾ Удобное распределение энер-

гии по рядам стоек ◾ Высокая надежность и авто-

матический учет потребителей электроэнергии

◾ Масштабируемость ◾ Защита от несанкционирован-

ного доступа благодяря плом-бировке точек подключения

◾ Гибкая адаптация к структурам ЦОД благодаря возможно-сти трехмерного изменения направления (250 А, 400 А, 630 А)

Системы розеток

◾ Пример систем PDU (блок распределения питания)

◾ Простое подключение PDU к выходам системы BD2 (штекер CE)

◾ Пассивные PDU без функций контроля и управления

◾ PDU с измерением тока и мощ-ности на фазу (вход питания)

◾ PDU с дополнительной комму-тацией отдельных розеток

◾ PDU с измерением тока на каждой отдельной розетке

Пример решения Rittal и Siemens:



Компоненты ИБП

◾ Выпрямитель – преобразует ток от сети питания (переменный, трехфазный) в постоянный ток

◾ Промежуточный контур – здесь производится зарядка батарей ИБП. При отключении питания промежуточный контур питается от батарей.

◾ Хранение электроэнергии – бата-реи или топливные элементы

◾ Инвертор – преобразует элек-троэнергию промежуточного контура постоянного тока в пере-менное напряжение

◾ Статический байпас – акти-вируется, если инвертор не функционирует, например, при перегрузке или неисправности инвертора, выпрямителя или батарей

По причине различных требований к отдельным устройствам, существуют три класса ИБП, которые определены Международной электротехнической комиссией в стандарте МЭК 62 040-3, а на территории Европейского сою-за – в стандарте EN 50 091-3. В порядке повышения надежности:

Offline-ИБПНормальная работа без внешних воздействий

Линейно-интерактивный ИБПНормальный режим работы через четырехквадратнтный инвертор

Online-ИБПНормальный режим работы через выпрямитель и инвертор

Переключатель Выпрямитель/зарядное

устройство Батареи Инвертор

Четырехквадрантный инвертор

Статический переклю-чатель байпаса

Ручной переключатель байпаса

1

2 4

6

5

3

3

3

7

7

2 4

Сеть

Сеть

Сеть

Нагрузка

Нагруз- ка

Нагрузка



Offline-ИБП ◾ Согласно МЭК 62 040-3.2.20

класс ИБП 3 ◾ Защищаемые IT-устройства под-

ключаются напрямую к имеюще-муся источнику напряжения

◾ Слишком высокое или низкое напряжение определяется Offline-ИБП, после чего он переключа-ется на работу от батарей

◾ Время переключения от сети на батареи составляет от 4 до 10 мс.

◾ Колебания напряжения не выравниваются

◾ КПД около 95 %

Линейно-интерактивный ИБП ◾ Согласно МЭК 62 040-3.2.18

класс ИБП 2 ◾ ИБП подключается между сетью

и защищаемым IT-устройством ◾ Электронный фильтр обеспечи-

вает выравнивание колебаний напряжения

◾ Блок батарей подключается напрямую

◾ Время переключения от сети на батареи составляет от 2 до 4 мс, в обратном направлении без задержки

◾ КПД от 95 % до 98 %

Online-ИБП или ИБП с двойным преобразованием ◾ Согласно МЭК 62 040-3.1.16

класс ИБП 1 ◾ Генерируют собственное сетевое

напряжение ◾ Подключенные потребители

постоянно обеспечены напряже-нием питания.

◾ Одновременно производится зарядка батареи, вне зависимо-сти от колебаний напряжения

◾ Высококачественное синусои-дальное напряжение на выходе

◾ При наличии гальванической развязки или трансформатора производитя фильтрация помех через нейтраль

◾ КПД около 90%, так как проис-ходит преобразование напряже-ния через статический байпас и имеют место тепловые потери

Возможно дополнительное повышение надежности, если ИБП оснащены дополнительным резервированием и дублирова-нием. Параллельное использование нескольких ИБП имеет смысл, если в качестве нагрузки используются крупные установки. При этом система управления нагрузками производит включение или отклю-чение отдельных ИБП.



Компоненты системы управления питанием

Система управления питанием обе-спечивает качество и прозрачность энергопотребления в ЦОД, а также повышает надежность системы распределения. Система управле-ния питанием может быть частью системой управления инфра-структурой ЦОД (DCIM, см. также страницу 53). При этом система помогает снизить расход и затраты на электроэнергию.

Функции ◾ Визуализация и анализ данных

по электропитанию ◾ Отображение тенденций ◾ Определение потенциалов эконо-

мии – интерпретация минималь-ных и максимальных значений

◾ Изменение электроэнергии для расчетов

◾ Сопоставление внутреннего (линейка стоек/часть здания) или внешнего энергопотребления (помещения/установки)

◾ Обоснование принятия решений по расширению системы питания

◾ Подтверждаемое улучшение КПД ◾ Целенаправленное устранение

ошибок на основании оператив-ной и детальной информации

◾ Протокол сообщений об ошибках и событиях

◾ Соблюдение договорных условий путем целенаправленного управ-ления потребителями

◾ Автоматическое информирова-ние ответственного персонала


Системные компоненты для IT-инфраструктур – IT-охлаждение

■ IT-охлаждение

Надежность IT-инфраструктуры в значительной степени зависит от отвода тепла от серверных стоек или помещения ЦОД. Во избежание проблем с перегревом в ЦОД, используются модульные концепции контроля микроклимата, которые позволяют поддерживать параметры температуры, влажности, расхода и давления воздуха, а также направления потока и тепловыделения. Энергоэффективная система охлаждения ЦОД опти-мально учитывает имеющиеся потребности и граничные условия.

Различаются следующие системы: ◾ Системы вентиляции (для помещений с людьми) ◾ Системы теплоотвода (IT-охлаждение)

Источники термической нагрузки в ЦОД: ◾ Освещение, солнечное излучение

и другие источники тепла. Эта тепловая нагрузка отводится системой кондиционирования помещения.

◾ IT-оборудование, например, сервера. Эта нагрузка отводится системой IT-охлаждения.

Для охлаждения активных IT-компо-нентов различают: ◾ Пассивное охлаждение (исполь-

зование воздуха помещения) ◾ Активное охлаждение стоек ◾ Высокоэффективное охлажде-

ния с возможностью расширения ЦОД

-4

0,00 %

10,00 %

20,00 %

30,00 %

40,00 %

50,00 %

60,00 %

70,00 %

80,00 %

90,00 %

100,00 %

-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32



Критерии выбора и варианты охлажденияДля того, чтобы определить концепцию охлаждения в соответствии с потребностями и учетом всех условий, необходимо дать ответы на следующие основополагающие вопросы. При проектировании важны ответы на следующие вопросы:

◾ Какие варианты охлаждения пла-нируется установить, например, гибридное решение, пассивное охлаждение, системы горячих коридоров?

◾ Каким образом будет оборудо-вана система горячих/холодных коридоров?

◾ Какая средняя температура должна поддерживаться в стойке?

◾ Какова разность температур ΔT подаваемой и отводимой воды в

системе охлаждения? ◾ Каков объемный расход воды? ◾ Каковы граничные условия? ◾ Какое направление потока

выбирается и на что нужно обра-тить внимание с точки зрения монтажа?

◾ Какие имеются колебания нагрзки и как они влияют на время реакции системы охлаж-дения?

◾ Как будет определяться мощ-ность системы в будущем?

Согласно "2008 ASHRAE Environmental Guidelines for Datacom Equipment" температура подаваемого на IT-оборудование воздуха должна составлять от 18°C до 27°C. При правильном расчете теплообменников минимальная разница между условиями ASRAE и предельной температурой для есте-ственного охлаждения может достигать ок. 1,5 K.



Обзор систем ◾ Охлаждение помещения

Подвод холодного воздуха и отвод теплого.

◾ Охлаждение помещения ЦОД Подаваемый в помещение ЦОД воздух охлаждается теплообмен-ником. Теплообменник охлажда-ется хладагентом или водой.

◾ Охлаждение серверных стоек При высоких нагрузках > 20 кВт используются теплообменники с охлаждением водой или хлада-гентом в стойках.

Энергоэффективное IT-охлаждение включает в себя: ◾ Расчет систем охлаждения по

фактической потребности ◾ Разделение охлаждения сер-

верных стоек и помещения с помощью системы отделения коридоров

◾ Применение энергоэффективных компонентов, например, EC-вен-тиляторов и компрессоров с регулируемой мощностью

◾ Использование естественного и адсорбционного охлажде-ния в комбинации с солнечной энергией

◾ Как можно более высокие температуры воды и воздуха в помещении

◾ Управление всеми компонентами системы для постоянной адапта-ции к текущим потребностям



Решения для IT-охлажденияВ зависимости от тепловой мощности ЦОД различают следующие решение по охлаждению.

Охлаждение через фальшполПри тепловыделении до 8 кВт на стойку часто используется класси-ческое охлаждение через фальш-пол. Холодный воздух подается к сер-верным стойкам через перфориро-ванный фальшпол перед стойками. Теплый воздух как правило всасы-вается воздуховодами на потолке в помещении и затем охлаждается с

помощью теплообменника с водя-ным или фреоновым контуром. При этом постоянно заменяется ок. 10 % воздуха на наружный воздух, для оптимизации его качества. Недостатком охлаждения через фальшпол является смешивание подаваемого и отводимого воздуха и снижение эффективности охлаж-дения.



Охлаждение через фальшпол с отделением коридоровДля повышения эффективности охлаждения через фальшпол, про-изводится отделение холодных или горячих коридоров.

При этом предотвращается смеши-вания подаваемого и отводимого воздуха. Стойки целенаправленно снабжаются холодным воздухом, а суммарная энергоэффективность повышается.

Охлаждение рядов стоекПри неообходимой мощности охлаждение более 10 кВт охлаж-дения через фальшпол становится недостаточно. В этих случаях системы охлаждения интегриру-ются в ряду стоек и обеспечивают подачу холодного воздуха. Таким образом, снижается нагрузка на систему охлаждения помещения с системой отделения коридоров. При очень высокой потребности в охлаждении внутрирядные системы полностью отводят тепло от стоек. В этом случае тепло от теплоо-бменника отводится с помощью жидкого теплоносителя (воды или хладагента).



Охлаждение стоекПри тепловых нагрузках > 20 кВт, например, в случае суперкомпью-теров, охлаждение отдельных стоек является экономически и техниче-ски целесообразным решением. При этом различается активное и пассивное охлаждение стоек. Важным является то, чтобы разме-стить охлаждение как можно ближе к месту возникновения тепла. Высокомощные системы отводят до 60 кВт нагрузки со стойки. Вся система является закрытой, горя-чий воздух не попадает в помеще-ния, а всасывается из задней части стойки, затем охлаждается водяным теплообменником и выдувается в переднюю часть стойки.Активное охлаждение стойки тре-бует наличия трубопроводов охлаж-дающей воды в зоне размещения стоек. Вода для теплообменников систем охлаждения стоек, как пра-вило, подготавливается и охлажда-ется централизованно.Энергоэффективное высокомощ-

ное охлаждение также реализуется и без вентиляторов. При этом поток воздуха в стойках эффективно поддерживается высокомощными вентиляторами самх серверов. При мощностях до 20 кВт (как в LCP Hybrid от Rittal) возможно примене-ние пассивных теплообменников в виде задних дверей стоек, так как мощные вентиляторы blade-сере-ров создают достаточный воз-душный поток. Однако при особо высоких тепловых не существует альтернатив стоечным системам охлаждения. Если пользователю необходима высокая мощность или резервирование, можно исполь-зовать двухстороннюю систему охлаждения. Если модули охлажде-ния расположены попеременно со стойками, то они вдувают холод-ный воздух в обе стороны и таким образом охлаждают стойки с двух сторон. Если необходимо резер-вирование, то соседние модули охлаждения подключаются к двум разным водяным контурам.



Подготовка охлаждающей водыВоздух, вода или хладагент – все это среды, которые необходимо охлаждать. Теплоноситель охлажда-ется напрямую или опосредовано с помощью систем обратного охлаж-дения, или чиллеров. Все чаще для подготовки воды используется есте-ственное охлаждение. В современ-ных системах минимальная разница между желаемой температурой воды и предельной температурой

естественного охлаждения может достигать 1,5 K. В прочих случаях используются более дорогосто-ящие чиллеры. Так как согласно рекомендациям ASHRAE допусти-мая температура подаваемого на сервера воздуха составляет 27°C, то стали возможными температуры подаваемой воды в 20°C.Различают следующие способы естественного охлаждения:

Непрямое естественное охлаждение:Нагрузка от ЦОД отводится потоком воздуха с помощью воздухо-водяного теплообменника и передается с помощью водно-гли-колевой смеси на наружный охла-дитель. Водно-гликолевая смесь охлаждается вне здания наружным воздухом.

Прямое естественное охлаждениеВ этом случае тепловая нагрузка от ЦОД отводится напрямую в наруж-ный воздух. Подводимый воздух в зависимости от наружной темпе-ратурой смешивается с отводимым воздухом для достижения требу-емой температуры на входе. При высоких температурах наружного воздуха в системе для охлажде-ния используются холодильные контура.



Прочие способы естествен-ного охлажденияЕще одним способом является адиабатическое охлаждение. Поток воздуха увлажняется специальным устройством и таким образом охлаждается. Охлаждение наружным возду-хом до сих пор применяется, однако малоэффективно. В этом случае наружный воздух в летнее время необходимо охлаждать, а в зимнее – нагревать. При этом возрастают энергозатраты.

Кате-гория ЦОД

Охлаждение1) Допу-стимое время

простоя ЦОД

Серверный шкаф Серверный шкаф ЦОД/серверная

до 7 кВт от 7 кВт до 40 кВт От 500 до 2500 Ватт/м2

АОхлаждение необ-

ходимо, резервиро-вание опционально

Охлаждение необ-ходимо, резервиро-вание необходимо,

ИБП

Прецизионное охлаждение, резер-

вирование, отде-ление коридоров, опционально ИБП

12 ч

BОхлаждение необ-

ходимо, резервиро-вание необходимо


ИБП

Прецизионное охлаждение,

резервирование, отделение коридо-

ров, ИБП

1 ч

C


ИБП


ИБП

Прецизионное охлаждение, резервирова-

ние устройств и трубопроводов,

отделение коридо-ров, ИБП

10 мин

D

Охлаждение необходимо, полное

резервирование, ИБП

Охлаждение необходимо, полное

резервирование, ИБП

Прецизионное охлаждение,

резервирование устройств и тру-

бопроводов, отде-ление коридоров, ИБП, аварийное дополнительное

охлаждение

< 1 мин

Из всего этого следует, что чем выше требования к надежности IT-охлаждения, тем большие инвестиции необходимы для реализа-ции проекта.

ЗаключениеЭнергоэффективное охлаждение ЦОД оптимально реализуется в при учете индивидуальных осо-бенностей помещения, экономи-ческих факторов и требований по надежности. Таким образом, выбор решения по охлаждению зависит от допустимого время простоя ЦОД в год. В качестве рекомендации используется матрица BITKOM по надежности ЦОД.


0°0°


Системные компоненты для IT-инфраструктур – IT-мониторинг

■ IT-мониторингКомпоненты системы мониторингаНеобходимая надежность IT-инфра-структуры для многих предприятий является главным требованием для надежного и управляемого протекания бизнес- процессов. Безопасность физичесекой IT-ин-фраструктуры начинается с каждой отдельной стойки. Концепция мони-торинга – это превентивная защита от возникновения непредвиденных расходов, а также центральное устройство, подключаемое к системе управления зданием.

Сообещения о неполадках и тревоги направляются в системы обслуживания или безопасности. Передача данных по стандартным протоколам и интеграция в струк-туры LAN или систему управления зданием обеспечивают прозрач-ность отображения информации, связанной с безопасностью.

Модульный принцип компонен-тов поволяет индивидуально адаптироваться к определенным требованиям и дополнять систему различными датчиками и исполни-тельными устройствами. Благодаря интеграции различных функций и подключению к системам управле-ния зданием, система мониторинга является центральным пунктом информации о состоянии ЦОД.

Блок доступа CAN-Bus CMC III со встроенным ИК-датчиком доступа

Датчики CMC III для прямого подключения

Процессорный блок Compact CMC III

0°0°


Системные компоненты для IT-инфраструктур – IT-мониторинг

Датчики CMC III для прямого подключения

CAN-Bus


Системные компоненты для IT-инфраструктур – IT-безопасность

■ IT-безопасностьКомпоненты безопасности для стойки и помещенияОптимальный физический контроль 365 дней в году возможен лишь при больших затратах на персонал и для нормальной эксплуатации стоек для серверов или ЦОД не является целесообразным. При этом необходима защита от несанкционированного доступа. Оптимальная концепция безопасности имеет многоуровневую структуру, которая включает в себя контроль доступа как в ЦОД, так и в отдельную стойку.



Требования концепции безопас-ности ЦОД: ◾ Контроллер доступа

– Установка кодовых замков на серверные стойки и помеще-ния ЦОД

– Управление правами доступа в ЦОД

– Установка системы обнару-жения взлома с передачей сигнала в службу безопасности или полицию

◾ Контроль IT-инфраструктуры – Установка датчиков контроля и систем видеонаблюдения в стойку и ЦОД

– Датчики и оборудование пожа-рообнаружения и тушения

◾ Контроль параметров микрокли-мата

– Датчики температуры и пара-метров окружающей среды

◾ Администрирование – Сегментация стоек и участков сети

– Установка KVM-переключате-лей (клавиатура-видео-мышь)

– Интеграция мониторов (рабо-чая консоль монито-клавиа-тура)

Таким образом, возможно цен-трализовано контролировать и отображать состояния систем защиты питания, охлаждения, а также влияющих на безопасность параметров.



Защита от пожараСтроительные меры по защите от пожараЕще одним условием бесперебойной работы ЦОД является надежная защита от пожара. При проектировании или расширении ЦОД необходимо предусмотреть соответствующее оборудование. В дополнение к защите помещений, задачей системы пожарной безопасности также является пожарообнаружение на ранней стадии, а также пожаротушение внутри стоек и помещения ЦОД. Огонь, дым и коррозийные газы представляют опасность для IT-оборудования, поэтому установки пожаротушения и удаления кислорода с помощью газов представляют собой подходящее решение.

Для защиты от пожара необходимо предусмотреть выполнение всех необ-ходимых предписаний и директив, чтобы ЦОД мог быть сертифицирован

Катего-рия ЦОД

Техническая защита от пожара1) Допу-стимое время


Серверный шкаф ЦОД/серверная


от 500 до 2500 Вт/м2

А

Блок контроля с ранним пожарообнаружением и тушением (с пасивным запасом огнетушащего

средства)

Пожарная сигнализация, блок контроля с ранним пожарообна-ружением и тушением (с пасив-

ным запасом огнетушащего средства) или система удаления кислорода (система предотвра-

щения возгорания)

12 ч

B

Блок контроля с ранним пожарообнаружением и тушением (с пасивным запасом огнетушащего

средства)

Пожарная сигнализация, блок контроля с ранним пожарообна-ружением и тушением (с пасив-

ным запасом огнетушащего средства) или система удаления кислорода (система предотвра-

щения возгорания)

1 ч

C

Пожарная сигнализация, блок контроля с ранним пожаро-обнаружением и тушением (с пасивным запасом огнетуша-щего средства) или система удаления кислорода (система

предотвращения возгорания) с резервированием

10 мин

D

Пожарная сигнализация, блок контроля с ранним пожаро-обнаружением и тушением (с пасивным запасом огнетуша-щего средства) или система удаления кислорода (система

предотвращения возгорания) с резервированием

< 1 мин




Категория ЦОД

Строительные меры защиты от пожара1) Допусти-мое время


Серверный шкаф ЦОД/серверная


от 500 до 2500 Вт/м2

А

Стены, пол, потолок: мин. класс огнестойкости F90, защита от коррозийных

газов и струй воды, двери мин. T90, кабельные вводы с аналогичными характе-

ристиками

Стены, пол, потолок: мин. класс огнестойкости F90, защита от коррозийных газов и воды в течение 30 мин, двери мин. T90,

кабельные вводы с анало-гичными характеристиками

12 ч

B

Системное испытание строительной конструкции.

Стены, пол, потолок: согласно EN 1047-2,

кабельные вводы с ана-логичными характеристи-

ками, защита от коррозий-ных газов и воды в течение

60 мин





60 мин

1 ч

C





60 мин





60 мин

10 мин

D

Системное испытание строительной конструкции. Стены, пол, потолок: согласно EN 1047-2, кабельные вводы с аналогичными характеристиками, защита от

коррозийных газов и воды в течение 60 мин

< 1 мин


согласно стандарту EN 1047-2. Этот европейский стандарт задает как параметры прочности помещения, так и время воздействия пожара при определенных условиях. В дополне-ние к технической защите от пожара необходимо предусмотреть строи-тельные меры защиты.

Организацонные меры по защите от пожараПомимо технических и строительных мер защиты, необходимо также пред-принять организационные меры. При этом учитываются как действующие факторы, так и будущие воздействия. Организационными мерами являются план аварийного отключения, план восстановления IT-инфраструктуры, порядок защиты от пожара, планы эвакуации, таблички, запрет на курение, запрет пищевых продуктов, инструктаж компаний и сотрудников, охрана, регламент для посетителей.



Страница RiMatrix S, RiMatrix ........................................................ 96Инжиниринг и консалтинг ...................................................... 98Ввод в эксплуатацию, сервис и поддержка .......................... 99

RiMatrix S .......................................................................... 100

Первый ЦОД "под ключ" ....................................................... 100Масштабируемость до 450 кВт ............................................ 101

Компоненты системыСтойка/охлаждение ............................................................... 102Питание .................................................................................. 103Охлаждение ........................................................................... 104Мониторинг ............................................................................ 105

Безопасность с RiMatrix S .................................................... 106Гибкость с RiMatrix S ............................................................. 107

RiMatrix .............................................................................. 108

Система из стандартизированных компонентов ................ 108

Компоненты системыСтойка .................................................................................... 108Питание .................................................................................. 108Охлаждение ........................................................................... 109Мониторинг ............................................................................ 109

Решения для IT-инфраструктур


КонсультацииДля того, чтобы реализовать проект ЦОД, IT-специалисты ориентируются на ожидания клиентов. При этом рас-сматривается вся цепочка процесса:

◾ Консультации ◾ Создание предложения, расчет ROI ◾ Обработка заказа ◾ Логистика, поставка, запуск ◾ Полная документация ◾ Ввод в эксплуатацию, сертификация ◾ Администрирование ◾ Расширения, изменения ◾ Обслуживание, запасные части ◾ Сервис, горячая линия

Функционирующая, согласованная проектная цепочка является определя-ющим условием успешной реализации проекта у клиента.

IT-инфраструктурыСтроительство или модернизация ЦОД происходит в сжатые сроки. Вся компания получает выгоду от надежной и энергоэффективной IT-инфра-структуры. Уже на этапе подготовки и анализа можно определить потенциал и обеспечить правильную реализа- цию сложных требований. Результат: быстрый возврат инвестиций (ROI) благодаря индивидуальным решениям в соответствии со стандартами.


Преимущества: ◾ Индивидуальные решения для ЦОД на базе стан-дартных компонентов (Customized Data Centre)

◾ Удобство выбора компонен-тов и технологий

◾ Непрерывная разработка продуктов

◾ Энергоэффективные реше-ния для IT-инфраструктур мощностью 450 кВт

◾ Модульность и масштаби-руемость ("плати по мере роста")

◾ Простая расширяемость на уровне компонентов

Индивидуальный ЦОД RiMatrixЕще в 2005 г. компания Rittal предста-вила комплексное решение RiMatrix для создания индивидуальных ЦОД. RiMatrix состоит из серийных решений в области стоек, питания, охлаждения, мониторинга, удаленного управления и безопасности.

Стандартизированный ЦОД RiMatrix SRiMatrix S (S = стандарт) означет строительство стандартизиро-ванного ЦОД в имеющемся поме-щении, в помещении безопасности и в контейнерном исполнении. Rittal предлагает готовые модули ЦОД с мощностью охлаждения до 450 кВт.

Преимущества: ◾ Низкие инвестиционные затраты

◾ Быстрая поставка и ввод в эксплуатацию.

◾ PUE (эффективность ис-пользования энергии) от 1,5 до 1,15

◾ Полная документация, вклю-чающая в себя проверенные характеристики и листы данных

◾ Упрощенная сертификация работающего ЦОД

◾ Простая расширяемость и высокая прогнозируемость

Основы IT-инфраструктур – RiMatrix S, RiMatrix


■ RiMatrix S, RiMatrix

Инжиниринг и консалтинг

Инновационный потенциал плюс ноу-хау в области IT плюс много-летний опыт – полностью от одного производителя.

Благодаря нашему разнообразию продуманных решений, мы с самого начала можем гарантировать Вам новые идеи, концепции, инновации и именно те IT-решения, которые необходимы Вашему предприятию. Выбирайте высококачественные комплексные решения компании Rittal: инжиниринг и консалтинг, оборудование ЦОД, IT-инфраструк-туры и международный сервис Rittal. Воспользуйтесь знаниями, опытом и продукцией успешной международной компании – для себя и Вашего IT-оборудования.

Компания Rittal разработает и опти-мизирует для Вас индивидуальные IT-решения. Начиная с маленькой IT-стойки до сложного ЦОД. Наши специалисты проведут точный ана-лиз актуальной ситуации, будущих потребностей, строительных и физических особенностей, имею-щейся IT-структуры и разработают потенциалы для оптимизации.

Это позволит разработать и реали-зовать IT-системы с максимальной эффективностью в отношении мощности, затрат, процессов, по-требления энергии, совместимости, степени готовности и надежности. Компания Rittal выберет оптималь-ное решение и компоненты для Вашей IT-инфраструктуры.

Основы IT-инфраструктур – RiMatrix S, RiMatrix


Ввод в эксплуатацию, сервис и поддержка

Международный сервис Rittal ◾ Монтаж производится силами

обученного персонала по всему миру (учебный центр Хайгер, система супервайзоров)

◾ Квалифицированный персонал со многолетним опытом готов выехать к заказчику по всему миру

◾ Менеджмент качества (независи-мые испытания силами внешних экспертов, внутренний контроль качества в лаборатории, кон-троль производства, вплоть до комплексной приемки систем)

◾ Высокая компетенция во всех областях (разработка, закупки, сбыт, проектирование, руковод-ство проектом, сервис)

РеализацияУстановка/интеграция + ввод в эксплуатацию

+ инструктаж + сертификация

Предпродажный сервисАнализ потребностей

+ тестирование нагрузки + термография

+ моделирование и расчет

Послепродажный сервисТехническое обслуживание/

инсталляция + ремонт + запасные части + обучение +

договора на сервис

Решения для IT-инфраструктур – RiMatrix S


■ RiMatrix S

Первый "ЦОД под ключ" – RiMatrix S

Альтернатива строительству инди-видуального ЦОД в трех исполне-ниях: RiMatrix S

◾ Готовое решение от одного поставщика, меньше согласова-ний и меньше затрат на проекти-рование

◾ Высокое качество проектиро-вания с возможностью расчета PUE

◾ Стандартизированные серийные модули ЦОД

◾ Всего один Арт. № Все необходимые системы, включая серверные и сетевые стойки, контроль микроклимата, распределение и защиту питания, мониторинг и DCIM (управление инфраструктурой ЦОД)

◾ Немедленная поставка



Примеры: ◾ Создание модульных структур ◾ Параллельное или последова-

тельное размещение ◾ Общие горячий и/или холод-

ный коридоры ◾ Простое подключения ко

внешним инфраструктурам

Масштабируемость до 450 кВт

Все модули Rimatrix S обеспечивают масштабирование по мощности до 450 кВт. Для этого имеются различ-ные модули, которые используются в зависимости от условий помеще-ния.



Компоненты системы – стойка/охлаждение

◾ Компактная система охлаждения через фальшпол

◾ Резервирование систем охлаж-дения n+1

◾ Простой ток воздуха с высокой энергоэффективностью

◾ Рамные каркасы TS IT с 19˝ рамами и системой разде-ления зон теплого и холодного воздуха

◾ Комплектующие TS IT монтиру-ются без инструментов

◾ Глубина стоек 1200 мм, монтаж-ная высота 42 ЕВ



Компоненты системы – питание

Для защиты питания используется модульный источник бесперебой-ного питания.Резервирование n+1 с полностью параллельной архитектурой обе-спечивают высокую надежность.Батареи позволяют производить безопасное заврешение работы

серверов или запуск генератора.Максимальная нагрузка в случае модуля Single 6 составляет 60 кВт, в случае Single 9 90 кВт.Все компоненты могут контро-лироваться с помощью системы CMC III, а также интегрироваться в DCIM-решение RiZone.



Компоненты системы – охлаждение

Для охлаждения предусмотрена система ZUCS (Zero U-Space Cooling System), таким образом обеспечи-вается больше места для серверов.

◾ Теплообменники находятся под стойками.

◾ Подключения теплообменников легко доступны под фальшполом за стойками.

◾ Резервирование n+1 обеспе-чивает высокую надежность, например, при отказе одной ZUCS гарантируется требуемая мощность охлаждения.

◾ Вентиляторы EC гарантируют малое энергопотребление, возможен энергосберегающий режим работы в диапазоне неполных нагрузок.

◾ Вентиляторы установлены под фальшполом перед стойками и легко доступны для обслужива-ния.

◾ Продуманный ток воздуха через фальшпол обеспечивает опти-мальную работу.



Компоненты системы – мониторинг

◾ Контроль всех важнейших параметров с помощью системы CMC, например, температуры, влажности воздуха, утечки и др.

◾ Активация систем безопасности ◾ Непрерывный контроль и опре-

деление рабочих состояний с помощью DCIM-программного обеспечения RiZone

◾ Отображение параметров эффективности и расхода электроэнергии по активным системам

◾ Продуманные сценарии для оптимизации работы и безопас-ности в случае аварии

◾ Готовые проекты, мониторинг и управление по принципу Plug-and-Play



Безопасность с RiMatrix S

Дополнительная надежность RiMatrix S:

◾ Сниженная сложность ◾ Апробированные и протестиро-

ванные компоненты ◾ Отлаженные и контролирируе-

мые процессы производства ◾ Документированное системное

испытания модулей ЦОД в сборе

Для Вас как пользователя это означает:

◾ Низкие инвестиционные затраты ◾ PUE (эффективность использо-

вания энергии) ниже 1,15 ◾ Проверенные характеристики



Гибкость с RiMatrix S

Благодаря размещению модулей RiMatrix S в физической оболочке с определенными подключениями инфраструктуры, гарантируется удобство применения модулей.

Для Вас это означает: ◾ Простая интеграция в новые

или имеющиеся помещения с системой отделения горячих или холодных коридоров

◾ Монтаж в протестированные помещения безопасности ...

◾ ... или в качестве решения в виде контейнера

◾ Простая поставка стандартизи-рованных модулей по всему миру

◾ Ввод в эксплуатацию силами 150 партнеров по серису и более 1000 специалистов


Решения для IT-инфраструктур – RiMatrix

■ RiMatrixСистема из стандартизированных компонентов

Стойка

Сетевые/серверные шкафы ◾ Индивидуальное применение для

отдельной установки и ЦОД ◾ Комплексные системные реше-

ния для малых и крупных сетей ◾ Максимальные возможности

монтажа и безопасность обору-дования

◾ Надежность инвестиций благо-даря легкому переоборудованию и системе унифицированных узлов

Настенные корпуса ◾ Широкий выбор – правиль-

ные решения для всех случаев применения – степень защиты до IP 66

◾ Доступны разнообразные типо-размеры от 3 ЕВ до 21 ЕВ

◾ Большой выбор комплектующих благодаря "Rittal – The System."

◾ Быстрая сборка и переоборудо-вание, а также легкий монтаж благодаря модульному принципу.

Питание

Управление электропитанием Rittal – комплексные системные концеп-ции ◾ Разнооб разные комплексные

решения по распределению и защите питания, полностью модульные и всегда гибко расши-ряемые

◾ Наивысшая экономическая и энергоэффективность при мак-симальной надежности системы

◾ Снижение затрат на установку, администрирование и персонал

◾ Высокая безопасность инвести-ций

◾ Все из одних рук


Решения для IT-инфраструктур – RiMatrix

Охлаждение

◾ Современное оборудование контроля микроклимата для охлаждения от отдельных стоек до всего помещения ЦОД

◾ Индивидуальные концепции для стойки, рядов стоек, помещения

◾ Повышенная безопасность и высокая экономическая и энер-гоэффективность

◾ Оптимизация существующих инфраструктур путем отделения коридоров и системных концеп-ций управления

◾ Энергоэффективная генерация холода с помощью IT-чиллеров

◾ Минимизация эксплуатационных затрат благодаря естественному охлаждению

◾ Экологичность благодаря экономии ресурсов и снижению выбросов CO2

◾ Проектирование, монтаж, ввод в эксплуатацию и сервис – все из одних рук!

Мониторинг

◾ Лучший контроль Вашей IT-ин-фраструктуры

◾ Повышенная надежность ◾ Автоматизация процессов ◾ Высокая эффективность затрат ◾ Значительная экономия энергии ◾ Простое проектирование ◾ Быстрая установка ◾ Гибкие и индивидуальные реше-

ния на базе серийной продукции Rittal

◾ Высокий стандарт качества бла-годаря согласованным серийным изделиям



Страница

Стандарты и предписания �� 112

Электромагнитная совместимость �� 121

Медный кабель �� 128

Оптоволоконный кабель �� 131

Кабельная сеть �� 134

Разъемы �� 138

Важнейшие сетевые устройства �� 140

Способы доступа в сеть �� 144

Понятия Интернета �� 150

Технические аспекты

Технические аспекты – стандарты и предписания


■ Стандарты и предписания

Важные стандарты в сфере передачи данных и телекоммуникаций

Общий обзор стандартов

DIN EN 61 000-6-3 (VDE 0839 част 6-3)

Электромагнитная совместимость (ЭМС) основной отрасле-вой стандарт по эмиссии помех, жилые зоны и т. д.

DIN EN 61 000-6-1 (VDE 0839 част 6-1)

Электромагнитная совместимость (ЭМС) основной отрасле-вой стандарт по помехоустойчивости, жилые зоны и т. д.

DIN EN 50 098-1 Подключение зданий и комплексов к информационно-тех-нологической сети – часть 1: базовое подключение ISDN

DIN EN 60 794 (VDE 0888) Оптоволоконный кабель

DIN EN 60 825-2 (VDE 0837 часть 2)

Безопасность лазерных установок – часть 2: безопасность оптоволоконных коммуникационных систем.

DIN EN 55 022 (VDE 0878 часть 22)

Предельные значения и методы измерения радиопомех информационно-технологического оборудования

DIN EN 50 288-5-1 (VDE 0819-5-1:2014-03)

Многожильные металлические кабели для аналоговой и цифровой передачи данных и управления Часть 5-1: рамочная спецификация для экранированного кабеля до 250 МГц – кабели для горизонтального располо-жения и перепадов высот

DIN EN 60 603-7-1 (VDE 0687-603-7-1:2012-01)

Разъемы для электронных устройств Часть 7-1: типовая спецификация для свободных экраниро-ванных и жестких разъемов, 8 пол.



Установка конечных устройств

Обзор стандартов для установки устройств

DIN EN 50 310 (VDE 0800-2-310:2011-5

Применение мер по выравниванию потенциалов и заземлению в здания с информационно-технологическим оборудованием.

DIN EN 61 918 (VDE 0800-500:2009-01)

Промышленные телекоммуникационные сети Монтаж телекоммуникационных сетей в промышленных условиях

DIN VDE 0845 VDE 0845 Приложение 1:2010-11

Защита от перенапряжения информационно-технологиче-ского оборудования (IT-устройства)

Тип и применение кабелей передачи данных

DIN VDE 0891 Использование кабелей и изолированных проводов для устройств связи и систем обработки информации;

DIN EN 60 794 (VDE 0888) Оптоволоконный кабель

DIN EN 50 174-2 (VDE 0800 часть 174-2)

Информационные технологии – прокладка коммуникацион-ных кабелей, планирование и осуществление электромон-тажа в зданиях.



Установка сети

Краткая информация по стандарту DIN EN 50 173 "IT-оборудование – универсальные устройства коммуникационной кабельной сети"

Концепция универсальных устройств коммуникационной кабельной сети сегодня является частью IT-инфраструктуры зданий, так как она обладает значитель-ными преимуществами перед реше-ниями со специализированными устройствами. Подход был изна-чально разработан для независи-мого от решаемых задач подключе-ния к локальной сети и поддержки IT- и телекоммуникационных решений на базе сетей здания. Основные свойства универсаль-ных устройств коммуникационной кабельной сети – единые топология, классификация способов передачи данных с определенными свой-ствами, единые интерфейсы для подключения оконечных устройств – могут быть с определенными модификациями использованы и в других областях. Примерами явля-ются промышленные помещения, жилые здания и ЦОД. Стандарты серии EN 50 173 были разработаны CENELEC/TC 215 для удовлетворения потребности пользователей в соответствующих нормативных документах. При доработке стандартов обращалось внимание на то, чтобы все требо-вания и свойства, характерные для различных типов зданий, указыва-лись только один раз – в части 1. Поэтому для реализации универ-сального устройства коммуникаци-онной кабельной сети в определен-ной среде (здание, расположение) следует всегда пользоваться DIN

EN 50 173-1 и соответствующими частями 2, 3, 4, 5, ….

DIN EN 50 173-1 содержит общие положения по первичной и вто-ричной кабельным подсистемам, а также соответствующие специ-фикации классов путей передачи информации и информацию по соответствующим компонентам кабелей, разъемов и шнуров под-ключения оконечных устройств.

В актуальной редакции DIN EN 50 173-1:2011-09, IT-оборудование – универсальные устройства коммуникационной кабельной сети – часть 1: Общие требования была введено важное изменение к требованиям к компонентам категорий 6A и 7A. Другие измене-ния по сравнению с предыдущей редакцией описывают модифи-кацию требований по вносимому затуханию коаксиальных путей передачи, модификацию пути пере-дачи класса OF-100 для оптоволо-конного кабеля, определение новой категории оптоволоконного кабеля OM4, дополнения и модификации требований к технике соедине-ний. Кроме того, имеются новые определения по виду разъема на 2 оптоволоконных кабеля, а также для 12 и 24 волокон, новая редак-ция требований по проверке физи-ческих свойств соединительного оборудования, актуальная версия приложения F "поддерживаемые



сетевые приложения", введение нового нормативного приложения 1 "методы проверки соответствия требованиям серии стандартов EN 50 173".

DIN EN 50 173-2, часть 2: Офисные здания содержит положения по третич-ным (горизонтальным) кабельным подсистемам, а также требования по подключению IT-систем на рабочих местах, которые оборуду-ются в офисных зданиях. Анало-гичные требования предъявляются и в случае помещений с другими вариантами назначения (квартиры, врачебные практики, канцелярии и др.), которые могут использоваться в качестве офисов. Помимо учета новых классов путей передачи данных EA и FA, а также соответ-ствующих категорий компонентов 6A и 7A, этот стандарт содержит требования к многомодовому оптоволоконному кабелю категории OM4 и одномодовому оптоволо-конному кабелю категории OS2, а также переработанные определе-ния по технике соединений.

DIN EN 50 173-3, часть 3: Месторасположение промыш-ленного назначения содержит особые положения для универсальных устройств коммуни-кационной кабельной сети, которые размещаются в помещениях про-мышленного назначения. Стандарт полезен для пользователей систем промышленной автоматизации, которые заинтересованы в приме-нении универсальной инфраструк-туры вместо специальных решений. В частности, рассматриваются

вопросы интеграции специальных решений в имеющуюся офисную сеть предприятия, которая уже много лет использует универсаль-ные подходы и базирующиеся на Ethernet протоколы. Поддержи-ваемые сетевые приложения для контроля и управления процессами перечислены в DIN EN 50 173-1. Топологические особенности промышленных коммуникацион-ных кабельных сетей учитываются благодаря введению дополнитель-ных подсистем этажной и проме-жуточной кабельной сети. Кроме того, задаются типовые исполнения возможных крупных сетей передачи данных. Стандарт также содержит соответствующие требования по применению пластикового оптово-локна и кварцевого оптоволокна с пластиковым покрытием, а также симметричных медных кабелей и оптоволоконного кабеля с кварце-вым оптоволокном. Часто встречающиеся в промыш-ленности неблагоприятные условия окружающей среды учитываются в положениях по используемым сое-динениях. Кроме того, учитываются новые классы передачи EA и FA и соответствующие категории компо-нентов 6A и 7A, а также содержится переработанное положение по сое-динениям оптоволоконного кабеля.

DIN EN 50 173-4, часть 4: Жилые помещения содержит соответствующие положения для универсальных устройств коммуникационной кабельной сети, которые при-меняются в жилых помещениях (частные и многоквартирные дома). Аналогичные требования предъ-



являются и в случае помещений с другими вариантами назначения (апартаменты, врачебные практики, канцелярии и др.), которые могут использоваться в качестве жилых помещений. При этом учитыва-ется, что в квартирах необходима поддержка разнообразных сетевых приложений из одной или несколь-ких групп: информационное и коммуникационное оборудование (ИиК), оборудование радиосвязи и коммуникационное оборудование (РиК), а также системы управления, регулирования и коммуникаций здания (УРКЗ). Для поддержки ИиК и РиК-приложений, стандарт опре-деляет подсистему для кабельных сетей жилых помещений, которая может быть дополнена вторичной подсистемой. В отличие от звездо-образной структуры в случае ИиК и РиК-приложений, топология УРКЗ может быть выполнена в различных вариантах (например, шина, ветвь, закрытый шлейф). Поэтому приложение 5 стандарта определяет для таких приложений собственную кабельную структуру, которая может быть реализована в качестве подсистемы основной кабельной сети. Соответствующие УРКЗ-приложения рассматрива-ются в стандартах серии DIN EN 50 090. Помимо учета новых классов путей передачи данных EA и FA, а также соответствующих категорий компонентов 6A и 7A, этот стандарт содержит скорректированные параметры РиК-путей передачи с использованием коаксиального кабеля, актуальные зависимости по длинам РиК-путей, а также пере-работанные положения по технике соединений.

DIN EN 50 173-5, часть 5: Центры обработки данных впервые представляет собой инструмент для эксплуатантов и проектировщиков ЦОД, который обеспечивает возможность созда-ния кабельной сети и одновременно учитывает требования и свойства таких систем. ЦОДы как правило характеризуются крайне высо-кими объемами кабелей передачи данных, которые используются при создании централизованных служб (например, веб-хостинга) и используются большим количе-ством внутренних и внешних поль-зователей. Стандарт определяет топологию кабельной сети с гибкой структурой, которая поддерживает возможность удобного и эконо-мичного изменения и расширения с минимальным временем простоя, а также учитывает необходимость исполнения сети с резервирова-нием.

Технически современная и экономически выгодная струк-тура кабельной сети отличается высокими классами путей передачи данных в условиях быстро расту-щих скоростей передачи у совре-менного оборудования ЦОД. В этой части также учитываются новые классы путей передачи данных EA и FA, а также соответствующие кате-гории компонентов 6A и 7A. Кроме того, данный стандарт включает в себя более точные определения для оптоволоконной кабельной сети, многомодового оптоволоконного кабеля, новую редакцию положений по технике соединений и норма-тивное приложение B "Применение соединительной техники с высокой плотностью в оптоволоконных кабельных сетях".



Поддерживаемые области применения в сетях (Приложение Е)

Кл Область применения Источник Дополнительное название

АPBX X.21 V.11

Нац. требованияРекомендация ITU-T X.21Рекомендация ITU-T X.21

B

Шина S0 (расширенная)

S0 Point-to-point

S1/ S2

CSMA/CD 1Base5

Рекомендация ITU-T 1.430



ISO/МЭК 8802-3

Базовое подключение ISDNБазовое подключение ISDNПервичное мульти-плекс-подключения ISDNStar LAN

C

CSMA/CD 10Base-TCSMA/CD100Base-T4Token-Ring 4 Мбит/с

ISO/МЭК 8802-3

ISO/МЭК 8802-3

ISO/МЭК 8802-5

Ethernet

Fast Ethernet

D

TP-PMD

CSMA/CD 100Base-TXToken Ring 100 Мбит/сCSMA/CD 1000Base-T

ISO/МЭК FCD 9314-10

ISO/МЭК 8802-3

ISO/МЭК 8802-5t

ISO/МЭК 8802-3

Зависимый от носителя Физический уровень передачи битов данных для витых парFast Ethernet

High Speed Token-Ring

Gigabit Ethernet

E ATM LAN 1,2 Гбит/с

ATM Forum af-phy-0162.000

ATM-1200/категория 6

F FC-100-TP ISO/МЭК 14 165-114

Линия передачи класса ВОЛС

CSMA/CD 10Base-FToken Ring

FDDI

SM-FDDILCF-FDDI

FC-PHATM

ISO/МЭК 8802 AMISO/МЭК TR 11802-4

EN ISO/МЭК 9314-3

ISO/МЭК 9314-4ISO/МЭК C 9314-9

ISO/МЭК CD 14165-1Рекоменд. ITU-T I.432

Подключение станций к ВОЛС-кабелямРаспределенные интер-фейсы данных с ВОЛС Одномодемный-FDDIFDDI с экономичным оптоволоконным кабелемFibre ChannelB-ISDN



Важные предписания для шкафов и корпусов для те-лекоммуникаций и передачи данных

"Rittal – The System." означает: эффективные системные решения для IT-отрасли благодаря модуль-ным и масштабируемым инфра-структурам. Постоянно растущие требования по надежности IT-систем требуют соз-дания индивидуальных решений по центрам обработки данных (ЦОД) из одних рук. Rittal, как многолет-ний опытный партнер IT-отрасли, обладает знаниями по специаль-ным темам и требованиям в сфере

применения.Будь то сервера, сетевое обору-дование или строительство ЦОД: инновационные решения для IT-среды означают для Rittal безо-пасность, надежность и оптималь-ную эффективность затрат.Решения удовлетворяют междуна-родным стандартам и предписа-ниям и задают масштабы. Соответ-ствующие стандарты, предписания и полезные указания приводятся в следующих главах.



Закон Германии о стимулировании развития энергетического хозяйства гласит: "Электрические энергоу-становки и приборы-потребители энергии необходимо оборудовать и эксплуатировать надлежащим спо-собом, т. е. в соответствии с обще-принятыми техническими правилами. В качестве таких правил действуют нормы Общества немецких электро-техников (VDE)."

Для распространенных и разно-образных установок до 1000 В особенное значение имеет VDE0100 "Нормы по оборудованию сильно-точных установок с номинальным напряжением до 1000 В".

Для сильноточных установок также следует принимать во внимание технические условия подключения (ТУП) для предприятий электро-снабжения (ПЭС), для установок телефонии и антенн предписания VDE 0800, и для телефонии опреде-ления VDE 0855.

Новые установки должны быть перспективными и экономически выгодными. Важные указания на эту тему Вы найдете как в Условиях по подключению, так и в отдельных выпусках немецких стандартов по подключению (DNA).

DIN 41 488 Лист 1 – 3

Монтажные единицы распределительных шкафов

DIN 41 494 Часть 7

Конструкция электронных устройств, размеры для корпусов и рядов стоек (размеры для 19˝ системы)

DIN 43 668 Ключи для ячеек или дверей шкафов с электрическим комму-тационным оборудованием (ключ с двойной бородкой) Размер 3: Низковольтные установки

ETS 300 119-3 Equipment Engineering (EE); European telecommunication standard of equipment practice, part 3: Engineering requirements for miscellaneous racks and cabinets

МЭК 60 297-3-100 Dimensions of mechanical structures of the 482.6 mm (19 inch) series, part 3-100: Basic dimensions of front panels, subracks, chassis racks and cabinets Panels and racks, part 2: Cabinets and pitches of rack structures

DIN 43 656 Цвета для НКУ внутренней установки



Маркировка СЕ: положение закона, стандартизация

Директивы ЕСДирективы ЕС определяют для стран-членов ЕС основы стандар-тизации (правовых) предписаний и норм, целью которых является облегчение товарооборота внутри ЕС.Директивы предписывают марки-ровку продукции, соответствующей описанным в них требованиям, знаком CE.

Директивы, под которые попа-дает продукция Rittal: ◾ Директива по ЭМС (2004/108/

EWG) ◾ Директива по низковольтному

оборудованию (2006/95/EWG)

Нанесением маркировки СЕ произ-водитель под личную ответствен-ность подтверждает соответствие всем директивам ЕС, которые рас-пространяются на его продукцию, т. е. он должен самостоятельно осведомиться, под какие директивы ЕС попадает вся его продукция.Распределительные шкафы, которые применяются для сборки НКУ, согласно ГОСТ Р МЭК 61439, должны удовлетворять требова-ниям директивы по низкому напря-жению, оцениваются согласно МЭК 62208 и маркируются знаком CE. Пустые корпуса общего применения и для телекоммуникаций, а также механические комплектующие в настоящее время не попадают под действие директив ЕС.

Технические аспекты – электромагнитная совместимость


■ Электромагнитная совместимостьЧто такое ЭМС?Электромагнитная совместимость (ЭМС) – это свойство электронной установки, удовлетворительно функционировать в электромагнит-ном окружении, не воздействуя при этом своим собственным электро-магнитным излучением на другие установки. Высокая плотность комплектации электронных компонентов и посто-янно растущие скорости обработки сигналов часто приводят к сбоям электронных приборов и систем измерения, управления и автомати-ческого регулирования, оборудова-ния передачи и обработки данных и телекоммуникационного оборудова-ния, которые возникают по причине электромагнитных воздействий.Существуют принципиальные тре-бования по ◾ предотвращению/уменьшению

помеховых излучений ◾ определенной помехоустойчи-

вости.

Для помехоустойчивости дей-ствуют следующие определенияПомехоустойчивость отдельного электрического устройства обеспе-чивается в том случае, если возму-щающая величина (до определен-ного уровня) не приводит к сбоям: ◾ Снижение функциональности

Допустимое нарушение функцио-нальности оборудования.

◾ Сбой функциональности Недопустимое нарушение функ-циональности оборудования. Сбой функциональности закан-чивается с затиханием возмуща-ющего воздействия.

◾ Функциональный отказ Недопустимое уменьшение рабо-тоспособности, которое может быть устранено, например, только в результате ремонта.



Основные термины из области ЭМС

◾ Электромагнитное воздействие – это воздействие электромагнит-ных факторов на электрические цепи, приборы, системы или живые существа.

◾ Источник помех – это место возникновения всех помех.

◾ Чувствительное оборудование – это электрические устройства, функциональность которых может быть снижена из-за воз-мущающих воздействий.

◾ Электрическая связь – это взаи-мосвязь между электрическими цепями, у которых энергия может передаваться с одной цепи на другую.

◾ Величина возмущающего воздей-ствия – электромагнитный пара-метр, который может привести к нежелательным воздействиям на электрические установки (меша-ющее напряжение, ток утечки, сила поля помех).

Источники и величины помехИсточники помех разделяются на: ◾ Внутренние источники помех

– искусственные, т. е. технически обусловленные

◾ Внешние источники помех – естественные, например от молнии, электростатические разряды – искусственные, т.е. технически обусловленные.

Технически обусловленные источ-ники помех делятся на используе-мые источники электромагнитных излучений промышленного проис-хождения (например, радиопере-дающие установки, радары и т. д.) и неиспользуемые источники элек-тромагнитных излучений промыш-ленного происхождения (например, искровые разряды коммутационных контактов, магнитные поля токов высокого напряжения и т. д.).

Помехами могут быть напряжения, токи, электрические, магнитные и электромагнитные поля, возникаю-щие непрерывно периодически или временно случайными импульсами.

В сетях низкого напряжения спра-ведливо: ◾ Временные процессы, создаю-

щие сильные помехи, возникают в низковольтных сетях, вследствие коммутации индуктивных нагру-зок, например, электроинстру-мента, электрических бытовых приборов, люминесцентных ламп.

◾ Опасное перенапряжение (по уровню, длительности и энерго-емкости) возникает вследствие отключающихся предохрани-телей при коротком замыкании (длительность в миллисекундах).



Примеры чувствительности полупроводниковых деталейПодверженные детали НапряжениеIC (Integrated Circuit) в P-FP (Plastic Flat Pack/пластиковая плоская упаковка) и P-LCC (Plastic Leaded Chip Carrier/пластиковый кристаллодержатель с выводами)

от 20 В

Диоды Шоттки от 30 ВПолевые транзисторы и СППЗУ от 100 ВОперационные усилители от 180 ВПленочные резисторы от 350 ВТТЛ с диодами Шоттки от 1000 ВIC в C-LCC (керамический кристалло-держатель с выводами) от 2000 В

Электростатический разряд

При трении твердых тел могут возникнуть электростатические заряды, которые быстро отводятся, если материал хорошо проводящий, однако, если материал плохопро-водящий, статический заряд может держаться долго.Данный заряд непроводящего материала может при соприкосно-вении с токопроводящими деталями повредить или даже разрушить электронные элементы.

Необходимо особенно принимать во внимание электростатические разряды человеческого тела на элементы управления и корпуса оборудования. Напряжение, воз-никающие в таких случаях, может достигать до 15000 В, могут течь токи разряда до 5 А, при крутизне фронта тока до 5 кА/мс.Опасность повреждений или выхода из строя повышается в связи с пло-хой проводимостью пола и низким уровнем влажности.



Механизмы воздействия и противодействия

Различаются следующие меха-низмы связи:

◾ Воздействия, связанные с про-водкой

◾ Возбуждения поля: – воздействия поля – воздействия излучения

Меры по защите деталей, чувствительных к электро-статическим разрядам:

◾ Чувствительные к электроста-тике детали должны оставаться в упаковке до их использования.

◾ Чувствительные к электроста-тике детали должны храниться только в контейнерах с большим омическим сопротивлением или в антистатических контейнерах.

◾ Перед извлечением детали из упаковки необходимо предвари-тельно прикоснуться к упаковке для снятия электростатического заряда. Только после этого можно вынимать деталь.

◾ Перед установкой на плату сначала необходимо прикоснове-нием снять электростатический заряд с платы. Только после этого можно вынимать деталь.

◾ Работа с деталями может осу-ществляться только на специ-ально оборудованных рабочих местах:

– Острие паяльника должно быть заземлено.

– Рабочие столы и пол должны быть антистатичны и обладать электропроводящими свой-ствами.

– Работа должна производиться на подкладке, жестко соеди-ненной с телом заземляющей лентой.

– Рабочая одежда должна состоять из хлопка, а не из заряжающихся искусственных волокон.

– Обувь должна быть защищена оболочкой из проводящего материала.

◾ Необходимо соблюдать мини-мальное расстояние в 10 см от экранов визуальных приборов.



Воздействия, связанные с про-водкой

Гальваническая связьВоздействия возникают на совместных участках линий (пита-ющих линиях, заземлениях и т. д.) и могут быть предотвращены или ограничены при помощи: ◾ коротких участков линий или

участков линий с малым сопро-тивлением,

◾ разделенного электропитания, ◾ разделения потенциалов с помо-

щью оптоэлектронных устройств связи, реле и т. д. на сигнальных линиях и для отделения элек-тропитания от каналов передачи данных.

Емкостная связьВоздействия при емкостной связи вызываются схемотехнически непредусмотренными емкостями между проводящими структурами, которые принадлежат к различным электрическим цепям. Методы противодействия: ◾ короткие, по возможности не

параллельные линии между кон-структивными элементами,

◾ использование экранированных проводников.

Индуктивная связьМежду независимыми электриче-скими цепями мешающее напря-жение индуцируется в основном по причине быстро возникающих

больших токов, электростатических или грозовых разрядов, которые могут быть интерпретированы как сигналы или привести к напряже-нию пробоя.Для минимизации или недопущения данных проблем необходимо: ◾ использовать витые или экрани-

рованные провода ◾ соблюдать большие дистанции

между электропроводкой и лини-ями передачи данных

◾ создавать площади, охваченные электрическими цепями, по воз-можности маленькими.

Воздействие электромагнитных волнПри помощи комбинации из емкостной и индуктивной связи электромагнитные волны могут вызывать мешающее напряжение на линиях, при условии, что длина волны возмущающего воздействия располагается в пределах систем-ных размеров или длительность фона импульсной помехи соответ-ствует времени распространения сигнала. Методы противодействия: ◾ использование экранированных

проводов.Помимо этого в качестве уменьша-ющих воздействие мер использу-ются ◾ фильтры и/или ◾ устройства защиты от перена-

пряжения



Помехи от внешних полей (низкочастотные)Сильные низкочастотные токи создают низкочастотное магнитное поле, которое может индуцировать напряжение помех или вызывать помехи благодаря прямому маг-нитному воздействию (магнитные накопители компьютеров, чувстви-тельные электромагнитные измери-тельные приборы – например ЭЭГ). Низкочастотные электрические поля высокой силы могут созда-ваться низкочастотным высоким напряжением (воздушные ЛЭП высокого напряжения) и вызывать электромагнитные помехи (емкост-ная подача энергии).Практическое значение имеют маг-нитные поля, воздействие которых можно уменьшить при помощи: ◾ экранирования проводников ◾ экранирования корпусов (реша-

ющую роль играет магнитная проницаемость – у листовой стали слишком низкая, эффек-тивней, например, пермаллой)

Воздействие излучения (высокочастотного)Электромагнитные волны на открытом пространстве, вызванные электрическими цепями, могут соз-давать напряжение помех, которые необходимо оценивать независимо от расстояния от места возникно-вения (ближняя зона или дальняя зона). В ближней зоне преобладает либо электромагнитная составляющая (Е), либо магнитная составляющая (H) электромагнитного поля, в зависимости от того, проводит ли источник помех высокие напряже-ния и низкие токи или высокие токи и низкие напряжения. В дальней зоне Е и H принципиально нельзя рассматривать по отдельности. Воздействие излучения предотвра-щается при помощи: ◾ экранирования проводников ◾ экранирования корпусов (клетка

Фарадея).



Экранирование корпусов/ВЧ-экранирование

Определение профиля требований может быть осуществлено при помощи следующего контрольного списка.

Контрольный список требований к корпусам с ЭМС ◾ Какой тип возмущающего

воздействия? (электрическое, магнитное или электромагнитное поле)

◾ Какие предельные значения возмущающие воздействий? (напряженность поля, диапазон частот)

◾ Требования могут быть выпол-нены использованием стан-дартного корпуса или корпуса с ВЧ-экранированием? (сравнение с диаграммами затухания)

◾ Существуют ли другие требо-вания по ЭМС? (разделение корпуса на отсеки, специальное выравнивание потенциалов в корпусе и т. д.)

Каждый металлический корпус уже обеспечивает хорошее базовое экранирование в широком частот-ном диапазоне, т. е. гасит электро-магнитные поля. В крупногабаритных распредели-тельных шкафах средний уровень экранирования достигается эко-номичными мерами, путем создания многократно проводящих соедине-ний всех деталей корпуса.Высокие показатели гашения в диапазоне свыше 5 МГц достига-ются специальными уплотнителями, которые создают токопроводящее соединение без зазоров металличе-ских ровных поверхностей дверей и съемных стенок, потолка и панелей основания с металлическими ровными уплотнительными углами корпуса или каркаса. Чем выше частота, тем опаснее становятся отверстия в корпусе.

Технические аспекты – медный кабель


■ Медный кабельЦвета неизолированных и изолированных проводов

Система тока Обозначение провода

Обозначе-ние Цвет Обозначение

проводаОбозна-чение Символ Цвет

Постоянный ток

положит.отрицат.средний

L+L–M

1) 1) голуб.

Нулевой провод с защитной функцией

PEN жел-то-зел.

Переменный ток

внешнийнейтраль

L1; L2; L3N

1) голуб. Заземление PE жел-

то-зел.

1) Цвет не определен – Земля E 1)

Обозначения телекоммуникационных проводов и кабелейПример: J- Y (St) Y 20 x 2 x 0,6 Lg = инсталляционный

кабель, ПВХ-изоляция жил, электростатиче-ский экран, кабельная оболочка из ПВХ, 20 пар, D провода 0,6 мм, слойная скрутка.

Место обозна-чения:

J- Y (St) Y 20 x 2 x 0,6 Lg

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 ТипA-: внешний кабель FL-: плоский провод J-: инсталляционный кабель Li-: многожильный провод S-: монтажный кабель

2 Изолирующая оболочкаY: поливинилхлорид (ПВХ)2Y: полиэтилен (ПЭ)02Y: ячеистая резина

3 ЭкранC: медная оплетка(K): медный экран поверх ПЭ-оболочки(L): алюминиевая лента(mS): магнитный экран из стальной ленты(St): статический экран

4 ОболочкаE: вставленная пластиковая лентаFE: огнестойкий кабель < 20 минутG: резиновая оболочкаH: безгалогенный материалL гладкая алюминиевая оболочка(L)2Y: алюминиевая оболочка, ПЭ-покрытиеM: свинцовая оболочка

5 Защитная оболочкаY(v): оболочка из ПВХ (усиленная)2Y: полиэтиленовая оболочка

11 БроняA: положение проводов инд. защиты B: стальная полоса инд. защиты

10 Варианты скручиванияBd: пучковая скрутка Lg: послойная скрутка rd: круглый se: секторообразный

9 Тип скрутки/исполнениеDM: скрутка по Дизельхорст-МартинуKx: коаксиальный кабельP: парнаяPiMF: пары в металлической фольгеSt: звездная, особые свойстваSt I: звездная без фантомных цепейSt II: звездная для местной связиSt III: звездная, при 800 кГцSt IV: звездная, при 120 кГцSt V: звездная, при 550 кГцSt VI: звездная, при 17 МГц

8 Диаметр провода в мм

7 Повивыx 1: отдельная жилаx 2: пара (двойная жила)x 3: тройкаx 4: четверка

6 Количество повивов

1a2a

2b

1b

1a

2a2b

1b



Строение медных кабелей, повивы

Жила Жила является проводом с изолирующей оболочкой

Пара (двойная жила)

Одна пара (двойная жила) состоит из двух скрученных (завитых) жил, создающих один проводящий контур (шлейф). Пара является простейшим симметричным повивом.

Пара (двойная жила) заземл.

Экранированная пара – это пара в металлической фольге Она состоит из двух скрученных жил, образующих один проводящий контур (шлейф), над которым размещается статический экран. Оцинкованная железная проволока (заземляющая жила) по всей длине связана с экраном.

Звездная скрутка

Цепь 1

Цепь 2

Скрутка состоит из четырех жил, из которых две проти-воположные жилы образуют один проводящий контур (шлейф, цепь, физическую цепь).Физические цепи также называются двойными жилами.

Скрутка по Дизель-хорст-Мартину (ДМ-чет-верка) Цепь 1

Цепь 2

В четверке по Дизельхорст-Мартину две жилы скручены в одну пару, а две пары скручены между собой.Для обеспечение лучшего переходного затухания, обе пары закручены по-разному.ДМ-четверка обладает меньшей рабочей ёмкостью и более низким уровнем затухания в линии, по сравнению с четверкой звездной скрутки.

Пучок

Повив, например, пара

Пучок состоит из пяти объединенных повивов.

a b

a b

a ba

b

ab

ab

1b

1a

2b

2a

17mm

17mm

34 mm

1b

1a

2b

2a

1b

1a

2b

2a



Обозначение, подсчет коммуникационных кабелей

Кабели считаются ВСЕГДА попарно:

◾ Пучковая скрутка (обозначение цветом и кольцами) Цвета каждой четверки: красный (кр), зеленый (зе), серый (се), желтый (же), белый (бе); Кольца на жилу: [кол-во/расстояние в мм]; от 11 пар: дополнительная маркировка пучков спиралью

4-ки ---- 1 ----- ----- 2 ----- ----- 3 ----- ----- 4 ----- ----- 5 ----- пара 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10жилаa [0/0] [2/34] [0/0] [2/34] [0/0] [2/34] [0/0] [2/34] [0/0] [2/34] b [1/17] [2/17] [1/17] [2/17] [1/17] [2/17] [1/17] [2/17] [1/17] [2/17]

◾ Повив по длине (цветовая маркировка) Нумерация от внешней стороны ко внутренней; все a-жилы белые, каждая первая a-жила красная (счетная шина); b-жилы в порядке увеличения: синий (си), желтый (же), зеленый (зе), коричневый (кор), черный (че)

Полож.------------- снаружи ---------------- -- в середине --- внутрипара 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10жилаa красн бел бел бел бел бел красн бел бел красн b си же зе кор че си же зе кор че

Пример: J- Y (St) Y 20 x 2 x 0,6 Lg

Маркировка коль-цами (напр., при J-2Y(St)Y 2x2x0,6 Bd)

внутренний слой кр/че

бе/че бе/си бе/зебе/кор

Начало отсчета среднего слоя

бе/же бе/зебе/си

бе/чебе/кор

бе/чебе/кор

бе/зе

бе/же бе/зе

бе/же

кр/си

бе/си

бе/же

Начало отсчета внешнего слоя

Цветная нитка VDE (красн./желт.)Заземляющая жила

Фирменные опознава-тельные цвета

Оболочка кабеля

Электростатический экран

кр/кор

Основной цвет крас-ный, кольца черные

Маркировка цветом (напр. при J-Y(St)Y 2x2x0,6 Lg) нов. (стар.)

кр (же)

че (кр)пара 1

бе (зе)

же (си)пара 2

280 µm 200 µm

125 µm 50 µm

125 µm 10 µm

r

n

AE AA

t t

r

n

AE AA

t t

r

n

AE AA

t t



■ Оптоволоконный кабельТипы оптоволоконных кабелей

Сечение волокна Профиль преломл.

Входной импульс

Распространение волн

Выходной импульс

Тип: ступенчатый сердечник оболочка

Тип: градиентный

Тип: одномодовые

Требования к оптоволоконным кабелям

Одномодовые оптическое волокна Градиентные волокна

Гашение макс. 1,0 дБ/км при 1310/1550 нм макс. 3,5 дБ/км при 850 нм макс. 1,0 дБ/км при 1300 нм

Полоса про-пускания

мин. 200 МГц x км при 850 нм мин. 500 МГц x км при 1300 нм

Типичные характеристики волокна (выбор)

Обозначение: например:

G 50 / 125

Диаметр оболочки (мкм)

Диаметр ядра (мкм)

Тип волокна G: градиентный профиль S: ступенчатый профиль E: одномодовое волокно

Технические аспекты – оптоволоконный кабель


Обозначение оптоволоконных кабелей (ВОЛС)

Краткое обозначение Пример: A- W S F (ZN)2Y Y 12 G 50/125 3,0 B 600 Lg

= внешний кабель с заполненными пустотелыми жилами, металлические элементы в заполненном сердечнике, полиэтиленовая оболочка с неметал-лическими элементами разгрузки от натяжения и броня из ПВХ, 12 гради-ентных волокон с внутренним диаметром в 50 мм и диаметром оболочки в 125 мм, с коэффициентом затухания в ≤ 3 дБ/км и шириной полосы в 600 МГц на каждый км при длине волны в 850 нм, послойная скрутка.

Место обозна-чения:

A- W S F (ZN)2Y Y 12 G 50/ 125 3,0 B 600 Lg

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

1 Тип кабеляA-: внешний кабель AT-: внешний кабель, разделяемый J: внутренний кабель

2 КонструкцияF: волокноV: полная жилаW: пустотелая жила, заполненнаяB: жила пучка, заполненная

3 Сердечник кабеляS: металлический элемент в сердечнике

4 НаполнениеF: наполнение – петролатум

5 ОболочкаH: внешняя оболочка, безгалогеннаяY: оболочка из ПВХ2Y: полиэтиленовая оболочка(L)2Y: слоистый материал(ZN)2Y: полиэтиленовая оболочка с неметалличе- скими элементами разгрузки

6 БроняB: броняBY: броня из защитной оболочки из ПВХB2Y: броня из защитной оболочки из ПВХH: оболочка из безгалогенного материала Y: оболочка из ПВХ

14 Lg: послойная скрутка

13 xxx: полоса в МГц для длины 1 км

12 Диапазон длины волнB: длина волны 850 нмF: длина волны 1300 нмH: длина волны 1550 нм

11 xxx: коэфф. затухания дБ/км

10 xxx: диаметр оболочки, мкм

9 xxx: диаметр сердечника в мкм / диаметр поля, мкм при одномодовом волокне (MNM)

8 Тип волокнаE: одномод. оптическое (MNM)G: градиентное стекло/стеклоK: синтетическое ступенчатое

7 xxx: кол-во волокон под нагрузкой

Технические аспекты – оптоволоконный кабель


Типичные характеристики ВОЛС – пример

Тип волокна G 50/125 E 9/125Диаметр сердцевины в мкм 50 ± 3 ≈ 9Диаметр поля в мкм – 9 ± 1Диаметр оболочки в мкм 125 ± 25 125 ± 25Прочность на растяжение 5 Н 5 НСредняя прочность на разрыв 50 Н 50 Н

Радиус изгиба 50 мм 50 ммПолоса пропускания в МГц × км при

850 нм: 200…600; 1300 нм: 600…1200

Гашение в дБ/км при 850 нм: 2,5…3,5; 1300 нм: 0,7…1,5

Дисперсия в пс/нм × км при – 1300 нм: < 5; 1550 нм: < 20

Технические аспекты – кабельная сеть


■ Кабельная сеть

Полоса пропускания (Bandwidth)

Полоса пропускания представляет собой разность между максималь-ной и минимальной возможными частотами в Герц (Гц). Чем больше полоса пропускания, тем больше информации теоретически можно передать в единицу времени. Поэ-тому полоса пропускания является характеристикой скорости пере-дачи данных аналогового канала. Кроме того, сегодня полоса пропу-

скания указывается как скорость передачи данных в размерностях бит/с, Мбит/с или более высоких. При этом имеется прямая взаимос-вязь между полосой пропускания и скоростью передачи: при передаче данных максимальная скорость передачи данных напрямую зависит от полосы пропускания сети.

Кабельная сеть здания (Building Wiring)

Частью структурированной кабель-ной сети является кабельная сеть здания. Кабельная сеть здания представляет собой универсальную, не зависящую от производителя оборудования сеть обмена данными между IT-устройствами. Части стан-дарта по кабельной сети: ◾ Проектирование кабельной сети ◾ Топологии/дизайн сети ◾ Установка ◾ Электромагнитная совмести-

мость ◾ Классификация и применение

типов кабеля

Кабельная сеть в виде так назы-ваемой вторичной кабельной сети включает в себя область между распределителем здания (РЗ) и этажным распределителем (ЭР).

B

A

C

C

A

B C

A

B



Кабельная сеть зданий и этажей

Здание: зона 2

Здание: зона 2

Этаж: зона 3 Этаж: зона 3

следущее здание

Территория: зона 1



Помещ.: зона 4

Помещ.: зона 4

= точка перехода 1 между зонами 1 и 2



Источник: Lexikon der Datenkommunikation



Классы сети и категории кабелей

Класс Категория Частотный диапазон возможное применение

А 1 до 100 кГц Аналоговый телефон

B 2 до 1 МГц ISDN

C 3 до 16 МГц 10BaseT, Token-Ring

D 5 до 100 кГц 100BaseTX

E 6 до 250 MHz Gigabit-Ethernet, ATM

F 7 до 600 MHz Gigabit-Ethernet, ATM

Рабочие характеристики часто используемых кабелей связи

D жилы Характеристика линии Коэффициент затухания α при 800 Гц дБ/км

Волновое сопротивле-ние ZW при 800 Гц, Ом

d мм

R Ом/км

L мГн/км

G, мкСм/км

C нФ/км

0,4 270 0,7 0,1 34 1,31 1260

0,6 122 0,7 0,1 37 0,91 810

0,8 67 0,7 0,1 38 0,69 590

0,9 52 0,7 0,1 34 0,58 550

1,2 29 0,7 0,1 35 0,45 430



Обозначение сетевого кабеля

Пример: 10 Base

Расчетная скорость в Мбит/секBase (первичная полоса)Broad (широкая полоса) "10BaseF" оптоволоконных проводников "10BaseT" для TwistedPair

(Коаксиальный) кабель со скоростью передачи до 10 бит/сек и максималь-ной длиной кабеля в 200 м

Характеристики

Наименование TwistedPair 10BaseT

Ethernet-ВОЛС 10BaseF

Применение Ethernet, Token-Ring, FDDI, ATM Ethernet, Token-Ring, FDDI, ATM

Макс. кол-во пользователей

не ограничено не ограничено

Полное сопро-тивление,Вт

– –

Скорость, Мбит/сек 10 10

Макс. длина,м 100 500

Примечания В Ethernet и FDDI соединение по архитектуре "древо" или "звезда". Все 8 контактов RJ45 должны быть заняты. Нет огра-ничения длины при использова-нии ретрансляторов.

Используются для преодоле-ния длинных дистанций. Для перехода на витую пару или коаксиальный кабель к оконча-ниям подключаются мосты типа "бридж".

Архитектуры кабеля

Введена система маркировки в форме XX/YZZ.

XX означает общее экранирование:U = неэкранированный F = пленочный экран S = плетеный экран SF = плетеный и пленочный экран

Y означает экранирование пар жил:U = неэкранированный F = пленочный экран S = плетеный экран

ZZ означаетTP = Twisted Pair QP = Quad Pair

Технические аспекты – разъемы


■ Разъемы

Соответствия кабелей и разъемов

Гнездо/ разъем Тип кабеля

Twinax; BNC-E; BNC-F Коаксиальный кабель

RJ 11 – 45 48 мод. разъемов; 32 мод. разъемов

Экранированные/неэкранированные кабели с парной скруткой (от 2 до 4 пар)

F-SMA E 2000; LC; MTRJ; ST; ST-Duplex; Biconic; FC-PC Оптоволоконные провода

D-Sub 9-пол.; D-Sub 15-пол.; D-Sub 25-пол.; ADo 4/8TAE 4/6

Экранированные/неэкранированные провода

Распайка контактов и распределение пар для витой пары со штекерами RJ45

Ethernet

1 2 3 4 5 6 7 8

TPDDI/ATM

1 2 3 4 5 6 7 8

Token Ring

1 2 3 4 5 6 7 8

ISDN

1 2 3 4 5 6 7 8

1000 BaseT nach TIA 568 A

бе зе бе бе си ор бе ко

1 2 3 4 5 6 7 8

Пара 1 Пара 4Пара 3Пара 2

1000 BaseT nach TIA 568 B

гол фи бе бе си ор гол фи

1 2 3 4 5 6 7 8

Пара 1 Пара 4Пара 2Пара 3

Технические аспекты – разъемы


Выбор разъемов ВОЛС

Тип Вид ка беля

Типичное затухание Преимущество Недостаток

F-SMA Много-модо-вый

0,7…1 дБ(G50/125)0,6…0,8 дБ(G62,5/125)

Штекер вынимается только при помощи инструмента (при исполь-зовании определенного момента затяжки)

◾ Сложный монтаж при высокой плотности разъемов

◾ Нет защиты от проворачивания, нет контактирования волокон, гистерезис-ные потери

DIN Одно- и много-модо-вый

0,2…0,4 дБ(9/125)0,2…0,4 дБ(50/125)

Точное центрирование сердцевины волокна в штекере

◾ Описан только в стан-дарте DIN

◾ Не монтируется напрямую, требуется сращивание выводов

FC/PC Одно- и много-модо-вый

0,2…0,5 дБ(9/125)0,2…0,5 дБ(50/125)

Аналогично разъемам DIN

ST Одно- и много-модо-вый

0,3…0,4 дБ(G50/125)0,2…0,3 дБ(G62,5/125)

Защита от скручивания при фиксации

SC Одно- и много-модо-вый

0,3 дБ ◾ Стопорение вращения ◾ Фиксация при подсое-

динении

FDDI (MIC)

Одно- и много-модо-вый

0,5 дБ ◾ Невозможно перепу-тать передающий и принимающий тракт

◾ Однозначное при-своение портов при помощи кодирования

◾ Трудоемкая конструк-ция, нет формирова-ния полей

◾ Требуется большая площадь для штекера и гнезда

E 2000

Одно- и много-модо-вый

0,2…0,4 дБ(9/125)0,2…0,4 дБ(50/125)

◾ Фиксатор ◾ Заглушка/крышка

защищает пользова-теля от лучей

◾ Компактность, высо-кая плотность

LC Одно- и много-модо-вый

0,2 дБ ◾ Замок с фиксатором ◾ Компактная кон-

струкция для высокой плотности монтажа

MTRJ Одно- и много-модо-вый

0,3 – 0,5 дБ ◾ Замок с прижимными скобами

◾ Компактная кон-струкция для высокой плотности монтажа

Технические аспекты – важнейшие сетевые устройства


■ Важнейшие сетевые устройства

Распределитель здания, РЗ (building distributor, BD) Распределитель здания пред-ставляет собой точку перехода от кабельной сети территории к ка-бельной сети здания. РЗ содержит все точки подключения кабельной сети здания с распределительными и патч-панелями, а также точки подключения у кабельной сети территории. При этом могут ис-пользоваться средства преобразо-вания сигналов от оптоволоконного кабеля к другим видам кабеля.

Распределитель зданияСетевая карта(Network Interface Card – NIC) для сетей Ethernet состоит из: ◾ Сетевой интерфейс 10Base5,

10Base2, 10BaseT, 100BaseT… для подключения к сети

◾ Логический процессор для преобразования параллельных данных в последовательные,

◾ Устройство сопряжения с шиной PC-Bus.

Сетевая карта работает на уровне OSI 1 и 2; сетевые карты, поддер-живающие 10 и 100 Мбит/сек, автоматически настраиваются на правильную скорость.

Соединение сетейПод общим понятием устройства для соединения сетей объеди-нены различные устройства, обе-спечивающие соединение между сетями. В зависимости от сложно-сти сетевого соединения это могут быть простые усилители или даже целые компьютеры.

Области прокладки кабеля согласно стандарту EIA/TIA 568

Устройства для соединения сетей необходимы для ◾ структурирования существующей

сети, т. е. для создания подсетей. ◾ расширения существующей сети,

т. е. увеличения размера сети. ◾ соединения с другими сетями,

т. е. для соединения нескольких локальных сетей между собой или для подключения к гло-бальной сети, с целью создания гетерогенной сети.

РетрансляторУсилитель, используемый для обновления сигналов, позволяет увеличить максимальную длину сег-ментов; работает на уровне OSI 1; ◾ Мультипортовый ретрансля-

тор, для сегментирования сети, увеличивая надежность

◾ Разветвитель типа "звезда" для соединения сегментов сети, позволяет осуществлять переход с одного носителя на другой.

ГР

РЗ

СР СР

ГР = главный распределитель РЗ = распределитель здания СР = собственный распределитель ТК = телекоммуникационный кабель

Магистраль здания

Магистраль здания

Этажная сеть

РЗ

СР СР

ТК ТК

500 м макс.

90 м макс.




Модель взаимодействия открытых систем OSI стан-дарта ISO:

(OSI: Open Systems Interconnection, ISO: International Standards Organization)

Модель OSI описывает все компо-ненты, необходимые для связи ком-пьютеров. Всего определяют семь уровней информационного взаимо-действия. Прикладные программы, действующие на верхнем (приклад-ном) уровне, должны функциониро-вать полностью без использования модели и сети. Доступ к линии передачи данных реализуется через все семь уровней.Информация, передаваемая от одной системы к другой, должна

пройти верхний уровень и все нижерасположенные уровни. После этого осуществляется транспор-тировка через физическую линию передач (сетевые кабели). При этом на каждом уровне данным приписы-вается управляющая и контрольная информация (служебная информа-ция). Связь может быть установлена только между системами, которые обладают совпадающей структурой уровней.Из семи уровней модели три верх-них (5, 6, 7) являются прикладными, а четыре нижних (1 – 4) - уровнями передачи данных.

◾ Хаб или концентратор для создания сетей с топологией "звезда", обладает дополни-тельными функциями (мост, маршрутизатор), каскадируется, универсальное, широко распро-страненное устройство.

Мост (свитч → многопортовый мост)Для разделения больших сетей на маленькие подсети; неисправные пакеты данных остаются в подсети, возможно разделение нагрузки, т.к. пакеты данных не передаются на адрес в собственной подсети; работает на уровне OSI 2; другие формы: ◾ Локальный мост для соеди-

нения как однородных, так и разнородных сетей (например, Ethernet – Token-Ring)

◾ Удаленный мост для соеди-нения локальных сетей через глобальные сети

◾ Многопортовый мост (часто идентичен со свитчем) для сое-динения нескольких подсетей.

Маршрутизатор (роутер)Для маршрутизации между широ-комасштабными локальными и гло-бальными сетями различных типов, протоколов и топологий; работает на уровне OSI 3.

ШлюзДля соединения совершенно различных сетей, например, для подключения локальной сети к общественной глобальной сети или централизованным системам; рабо-тает на уровнях OSI 4, 5, 6 или 7.



Некоторые основные понятия модели OSI:

Инстанции: инстанция представ-ляет собой модуль одного уровня, который можно реализовать как программно, так и аппаратно. Обмен данными может осущест-влять вертикально с инстанциями более высоких или низких уровней, а также горизонтально с отдельно расположенными инстанциями.

Службы: службами являются услуги, которые один уровень пред-лагает другому, более высокому уровню.

Протоколы: обмен данными между инстанциями одного уровня осу-ществляется при помощи прото-колов.

Пакеты: между уровнями обмен сообщениями осуществляется при помощи пакетов.

7. Прикладной уровень/уровень обработки данныхОн является частью прикладного ПО, отвечающего за передачу данных, и одновременно исходной точкой и целью передаваемых полезных данных. При передачи файлов этот уровень отвечает, например, за адаптацию файла к действующим правилам конечной системы (например, относительно имени файла). В качестве примера службы этого уровня можно приве-сти передачу электронной почты.

6. Уровень представления/согла-сующий уровеньОн является связующим звеном между ПО и сетью, а также опре-деляет метод доступа программы к сети. Для этой цели он предостав-ляет функции передачи данных. Он осуществляет конвертацию данных, получаемых из вышестоящего уровня, в действующий стандарт-ный сетевой формат, т. е. фор-матирование, структурирование, кодирование и сжатие данных.

Application Layer Прикладной уровень

Presentation Layer Уровень предстваления

Session Layer Уровень сеанса

Transport Layer Транспортный уровень

Network Layer Сетевой уровень

Link Layer Канальный уровень

Physical Layer Физический уровень

Физическая среда передачи данных

фактическая транспортировка виртуальные протоколы уровней

Модель OSI с подразделением на уровни

уровни, ориенти-рованные на прило-жение

уровни, ориенти-рованные на транс-порт

Источник: Lexikon der Datenkommunikation, страница 374



5. Уровень сеанса/управляющий уровеньОн осуществляет соединение с вышестоящими сетевыми службами в сети. Сеансовый уровень отвечает за управление и обмен данных между двумя приложениями.

4. Транспортный уровень/Transport LayerОн ответственен за установление связи между двумя устройствами и является единственным транспорт-ным уровнем, который поддержи-вает соединение "конец в конец" (end-to-end) между физическими концевыми точками. Как самый верхний из всех транспортных уровней он предоставляет вышесто-ящим прикладным уровням общую и независимую службу передачи данных. Для транспортного уровня не имеет значения, как реализо-ваны 1 по 3 уровни - в качестве локальной или глобальной сети.

3. Сетевой уровень/связующий уровеньСетевой уровень является допол-нительным, по сути не нужным уровнем, если конечные системы напрямую соединены проводами. Однако в комплексных и гетеро-генных сетях прямое соедине-ние редко встречается. Сетевой уровень включает в себя логику, позволяющую пересылать данные в комплексных и гетерогенных сетях через несколько сетевых узлов к вызываемой станции (в конечной системе с прямым соединением не требуется). В пакетно-ориенти-рованных сетях (например, всех локальных сетях) он управляет установлением и завершением соединения, берет на себя функ-цию маршрутизации (роутинга) и ответственен за адресацию. Сетевой уровень создает соедине-

ние "точка-точка" между устрой-ствами. Эти устройства не должны в обязательном порядке быть конечными устройствами, а вполне могут являться сетевыми узлами. В качестве примера службы на 3 уровне можно привести пакетный уровень X.25.

2. Канальный уровень/уровень передачи данныхОн обеспечивает надежность передачи данных. Приходящий с верхних уровней поток битов раз-деляется на фреймы, т. к. передача отдельных блоков данных проще, более обозрима и легко конфигу-рируется. На приемной стороне уровень берет на себя восстанов-ление потока битов из поступаю-щих с нижнего уровня фреймов. В коммутируемых сетях (например, на базе телефонных служб, ISDN) он помимо этого управляет установкой и завершением сеанса связи. В качестве примера 2 уровня можно привести протокол HDLC X.25.

1. Физический уровеньЭто единственный уровень, находящийся в прямом контакте с физической средой передачи данных и по этому определяет электротехнические и механические характеристики (например, раз-водку контактов, значения напря-жения и интерфейсные сигналы). Физический уровень определяет физическую связь внутри сети. Он отвечает за управление средой и методом передачи данных. Это единственный слой, который напрямую отправляет и получает неструктурированные потоки битов. В качестве примера можно приве-сти интерфейс X.21, который также используется с протоколом X.25.

Технические аспекты – способы доступа в сеть


■ Способы доступа в сетьCSMA/CD и EthernetРекомендация IEEE 802.3 опи-сывает метод доступа CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) и физическую передачу через информационную шину. Все станции подключены к двунаправленной шине. Данные могут передаваться со скоростью от 1 до 10 Мбит/сек. Несмотря на то, что рекомендация основана на шинной архитектуре, на сегодняш-ний день сети создаются скорее по звездообразной структуре. Каждая станция поддерживает соединение с центральной узловой точкой (сетевым концентратором,

хабом), который коммутирует все подключенные линии. Таким обра-зом образуется "звезда", которая, однако, логически по-прежнему представляет собой шинную струк-туру. Метод доступа к передающей среде CSMA/CD часто ошибочно приравнивается к Ethernet, хотя на самом деле это специальная система, используемая CSMA/CD. Он был разработана компаниями Xerox, DEC и Intel и применяется уже последние 20 лет. Модерниза-цией метода является Fast Ethernet (100Base…) и Gigabit Ethernet (1000Base…), со скоростью до 100 или 1000 Мбит/сек соответственно.

Методы разводки кабеля Ethernet

Имя Тип кабеля

Длина сегмента

Сег-мен-тов

Станции во всех сегментах

Расст-е между ст-ями

Скорость передачи

10Base5ThickWire

Коакси-альный 500/3000 м 5 100/492 2 м 10 Мбит/с

10Base2ThinWire

Коакси-альный 185/925 м 5 30/142 0,5 м 10 Мбит/с

10BaseTTwistedPair

Скруч. медный 100 мм 1 1 – 10 Мбит/с

10BaseFP Оптовол. 500 м 1 1 – 10 Мбит/с

10BaseFB Оптовол. 2 м 1 1 – 10 Мбит/с

100BaseT Скруч. медный 100 мм 1 1 – 100

Мбит/с

100BaseVG Скруч. медный 100 мм 1 1 – 100

Мбит/с

1000BaseCX Twinax- медный 25 мм 1 1 – 1000

Мбит/с

1000BaseLXОптовол.многомод.одномод.

440/550 м3000 м 1 1 2 м 1000

Мбит/с

1000BaseSX Оптовол.многомод. 260/550 м 1 1 2 м 1000

Мбит/с



Token Ring

Относительно распространенности сетевых архитектур Token-Ring находится на втором месте. Изна-чально разработанный компанией IBM, он впоследствии был стан-дартизирован рекомендацией IEEE 802.5 и находит применение как правило там, где задействованы компьютеры стандарта IBM. Техно-логия локальной сети с топологией "кольцо" успешно используется примерно уже 30 лет.Простая кольцевая структура была слегка модифицирована для повы-шения защищенности от сбоев. Каждая станция отдельно подклю-чается через центральную точку кабельной сети (распределитель или концентратор кольцевой сети, RWC). Вследствие чего образуется звездообразное кольцо, которое

физически является звездой, а логически кольцом.Кольцевая сеть может быть задействована на скорости 4 или 16 Мбит/сек и реализуется на базе многожильных медных кабелей с витыми парами.Передача данных по сети Token-Ring осуществляется однонаправ-ленно. Каждая станция получает данные с приемной стороны и после небольшой задержки с пере-дающей стороны отправляет их к следующей станции.Промежуточная буферизация и небольшая задержка требуются для того, чтобы обеспечить право передачи – так называемый свобод-ный маркер – по сети. Этот метод доступа называется "маркерная передача данных".

Backbone (BB)

Опорная сеть (Backbone) образует в иерархически организованных сетях особую инфраструктуру для обмена информацией между сетями и системами. При этом существует понятие Wide Area Network (WAN), которая объединяет несколько локальных сетей Local Area Network (LAN) с помощью мостов и маршрутизаторов. Особенностями являются малое время простоя, высокая скорость передачи данных и отсутствие подключений участ-ников. Различают вырожденные (collapsed Backbones) и распре-деленные (distributed Backbones) опорные сети.

LAN 2

LAN 3

Backbone

LAN 1




Особенности

Коль- цо

При кольцевой топологии каждая сетевая станция соединяется со следующей станцией, а последняя соединяется с первой. Таким образом получается кольцо, напр. Token-Ring; FDDI

+ отказоустойчивость+ гарантированная полоса пропускания– высокие затраты– комплексность

Шина Все сетевые станции обмениваются данными через общий канал передачи, напр. Ethernet

+ комплексность в небольших сетях– проблемы со сбоями– анализ ошибок – полоса пропускания в больших сетях

Звез- да

Центральный сетевой узел (хаб, свитч) соединяется по принципу "точка-к-точке" с отдельными сетевыми узлами:

+ отказоустойчивость+ полоса пропускания– опасность сбоя центрального узла

Древо Особенность древовидной топологии – высо-кая оперативность. Возможно расширение при помощи концентраторов (хабов) и комму-таторов (свитчей), напр. 100BaseAnyLan.

+ оперативность– комплексность

Топологии сети

Топология описывает принципиальную геометрическую схему разводки кабеля. Четырьмя основными топологиями являются "кольцо", "шина", "звезда" и древовидная топология. В больших сетях чаще всего встреча-ются симбиозы из нескольких топологий.

Кольцо

Звезда

Рабочая станцияШина Контроллер

Сервер

Концентра-тор (хаб)

Древо

Компьютер



Сетевые протоколы

Множественные сетевые протоколы объединяются в стеки протоколов, обеспечивая возможность выполнение различных задач по обмену дан-ными в сети.

Примеры стеков протоколов

Преимущества и недостатки

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) Подключенные к сети компьютеры идентифи-цируются с помощью IP-адресов. Устройство с IP-адресом называется хостом. Изначально TCP был разработан как цельный сетевой протокол, который затем был разделен на протоколы IP и TCP. Основная группа протоколов дополня-ется еще одним протоколом передачи – User Datagram Protocol (UDP). Кроме того, существуют многочисленные вспомогательные и служебные протоколы, например, DHCP и ARP. Протокол был разработан в конце 70-х годов как часть семейства протоколов DoD для мини-стерства обороны США (Department of Defense). Он является самым распространенным стеком протоколов. и используется во всех основных операционных системах, как Unix, VMS, Windows и DOS. Идеально подходит для гетерогенных систем.

+ гетерогенные системы

+ возможность маршрутизации

+ широкое распро-странение

IP Протокол интернета



Некоторые обозначения стека протоколов TCP/IP

ARP (Address Resolution Protocol). Присвоение аппаратных адресов IP-адресам

BGP (Border Gateway Protocol). Содержит информацию о доступности и маршрутизации сети.

BIND (Berkeley Internet Name Domain). Реализация DNS

BOOTP (Boot-Protocol). Сетевой узел запрашивает информацию из сети. На запросы отвечает BOOTP-сервер.

Дейта-грамма Блок информации уровня 3 или 4 модели TCP/IP

DNS (Domain Name System). Системы доменных имен

EGP (Exterior Gateway Protocol). Предоставляет информацию по маршрути-зации, не определяет наилучший маршрут

ftp (file transfer protocol). Протокол для передачи файлов

HELLO Протокол HELLO определяет маршрут по времени отклика

ICMP (Internet Control Message Protocol). Предоставляет информацию о статусе и ошибках TCP/IP

MAC (Medium Access Control). Физический адрес доступа к устройству.

SNMP (Simple Network Management Protocol). Протокол управления для настройки и управления сетевыми устройствами.

SOAP

(Simple Object Access Protocol). Протокол обмена данными между системами, при котором произволятся запросы удаленных процедур (Remote Procedure Calls). SOAP является промышленным стандартом консорциума World Wide Web (W3C). SOAP в стеке протоколов TCP/IP:

ПрименениеSOAP

HTTP HTTPS …

Передача TCP

Интернет IP (IPv4, IPv6)

Доступ в сеть Ethernet Token- Bus

Token- Ring FDDI …

Стек протоколов TCP/IP

Протокол транспортного уровня TCPTCP предназначен для управления передачей данных с возможностью кор-ректировки ошибок и контроля доставки пакетов. Предоставление данной службы связано с такими дополнительными действиями, как установка и завершение соединений. Функция исправления ошибок затрачивает дополнительные ресурсы.



Образование IP-адреса

Класс адреса

Бит класса

Кол-во сетевых битов

Действующий диапа-зон адресов Комментарий

А 0 7 от 1 до 126 0 и 127 зарезервиро-ваны

B 10 14 от 128.1 до 191 254255 зарезервирован для широковещательного трафика

C 100 21 192.0.1 до 223.255.254

D 1110 – 224.0.0.0 до 239.255.255.254

зарезервирован для многоадресной пере-дачи

E 1111 – 240.0.0.0 до 255.255.255.254

зарезервирован для многоадресной пере-дачи

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)Простой протокол для обмена элек-тронными письмами.

Протокол сетевого уровня IPИнтернет-протокол (IP), использу-емый над сетевыми технологиями 1-ого и 2-ого уровня в качестве сетевого протокола. Он предостав-ляет вышестоящим уровням неу-порядоченную (неконтролируемую) службу дейтаграмм без установле-ния соединения.

Данные передаются в форме блоков данных (IP-пакеты или интернет-па-кеты) без установления соединения. Помимо того протокол берет на себя функцию адресации и маршрути-зации через межсетевые шлюзы и роутеры, соединяющие в интерсети между собой отдельные сети.Под протоколом IP каждый сете-вой узел может непосредственно связываться с любым другим узлом. В протоколе IP иерархическая кон-цепция отсутствует.



■ Понятия Интернета

Браузер Программа для чтения и интерпретирования HTML-страниц

CIX (Commercial Internet Exchange). Соглашение между провайдерами по учету обмена данными

DNS (Domain Name System). Система для создания иерархии компьютеров

FTP (File Transfer Protocol). Интернет-служба для копирования файлов

HTML (Hypertext Markup Language). Мета (программный) язык для создания информационных страниц в текстовых файлах, которые могут быть интерпретированы браузером.

HTTP (Hypertext Transfer Protocol, протокол передачи гипертекста). Протокол для передачи данных по сети. Он главным образом исполь-зуется для загрузки страниц из интернета в веб-браузер

HTTPS Протокол HTTPS используется для шифрования и для аутентифика-ции при обмене данными между веб-сервером и браузером (клиен-том) в интернете. "S" происходит от слова "Secure".

InterNIC, NIC

(Network Information Center). Сетевой информационный центр. Присваивание компьютерам во всем мире уникальных адресов для интернета. В качестве международного объединения выступает InterNIC. У каждой страны есть свой собственный NIC. Немецкий NIC расположен в г. Карлсруэ.

IP (Internet Protocol). Базовый протокол интернета.

IRC чат (Internet Relay Communication). "Живой" дискуссионный форум.

MIME (MultiMedia). E-Mail в формате MIME может содержать помимо текстов ASCII еще и двоичные файлы данных. Отправитель создает непре-рывный файл электронной почты, который опять распаковывается у получателя

PPP (Point-to-Point-Protocol). Общепринятый протокол TCP/IP через после-довательную (телефонную) линию

SLIP (Serial Line Internet Protocol). Альтернативный протокол TCP/IP через последовательную (телефонную) линию

TELNET Терминальное соединение с удаленным компьютером в сети

URL (Unified Ressource Locator). Элемент языка HTML При помощи URL осуществляется вызов графического файла, программы или файла данных на любом компьютере в интернете

WAIS (Wide Area Information Service). Поиск информации в интернете по индексной базе данных

WWW (World Wide Web). Информационная система интернета, базирующая на гипертексте

При помощи URL (URL: Unified Ressource Locator) файлы различных форма-тов могут быть копированы и/или отображены в браузере. URL состоит из протокола, имени компьютера, каталога и файла. Самыми распространен-ными протоколами являются http, ftp, file и mailto.



Примеры

http http://www.rittal.de/index.html Файл HTML загружается и отобража-ется.

ftp ftp://www.rittal.de/netz//EMV_IT.PPT Файл EMV_IT.PPT копируется на жест-кий диск.

file file://C:/EMV_INFO.htm Файл EMV_INFO.htm загружается с локального жесткого диска.

mailto mailto: [email protected]Браузер запускает почтового клиента. В поле получателя автоматически вписывается адрес.

Domain Name System (DNS)В DNS всем компьютерам сети присваиваются логические имена, заменяющие цифровые сетевые адреса. Все адресное пространство в интернете делится на домены (зоны), управление которых возла-гается на специально используемый для этой цели компьютер - сервер доменных имен.Сервера имен – это компьютеры или программы, управляющие информацией о структуре иерархи-ческого адресного пространства. Каждый сервер имен отвечает только за присвоенную ему домену

и дополнительно поддерживает соединение с соседними серверами имен. Через внешние контакты он пересылает сообщения другим сер-верам имен, если адресат сообще-ния размещен в другом домене.Серверы имен преобразуют символические адреса в сетевые. При этом интерпретация адреса осуществляется в направлении справа налево. Самая правая часть представляет собой грубое подразделение адреса. Как правило это двухзначный идентификатор страны или аббревиатура типа организации.

152 IT-инфраструктура

■ Глоссарий Байпас�–� Байпас (англ. bypass �– обход):

байпас (в цифровых системах), обходной трубопровод

Вторичный распределитель�–� Вторичная система распределе-

ния питанияВыпрямитель�–� Выпрямители используются в

электротехнике и электронике для преобразования перемен-ного напряжение в постоянное. Наряду с инверторами и вен-тильными преобразователями они образуют подгруппу преоб-разователей тока. Для того, что-бы ликвидировать переменную составляющую, применяются фильтры.

Единица высоты �–� Единица высота, сокращен-

но ЕВ (англ. Unit, сокр. U или Rack Unit, сокр. RU), является размерной единицей корпусов (стоек) для описание высоты прибора. Устройства высотой в одну единицу высоты обознача-ются «1 ЕВ» (или «1 U»), с двумя как «2 ЕВ» и т. д. 1 ЕВ равна 1¾ дюйма, т. е. 44,45 миллиметров. Устройства, высота которых указывается в ЕВ, предназна-чены для монтажа в 19˝ стойки. Ширина передних панелей 19˝ соответствует 482,6 мм.

ИБП�–� Источник бесперебойного

питания. В стандартизирован-ном ЦОД Rittal RiMatrix имеется встроенный ИБП для защиты питания. Модульные источники бесперебойного питания работа-ют по принципу резервирования n + 1 с полностью параллельной архитектурой.

Инвертор�–� Инвертор представляет собой

устройство, которое преобра-зует постоянное напряжение в переменное, т. е служит для генерации переменного тока из постоянного. Наряду с выпрямителями и вентильными преобразователями они образу-ют подгруппу преобразователей тока.

Индивидуальный ЦОД �–� Индивидуальные решения для

ЦОД на базе стандартизирован-ных компонентов

Каталог базовой защиты IT-систем�–� Каталог базовой защиты IT-си-

стем является собранием доку-ментов федерального агенства безопасности информационной техники (BSI), которые служат для определения и ликвидации слабых мест в безопасности IT-оборудования

Конфигуратор RiMatrix S�–� Конфигуратор для индивиду-

ального подбора стандартизи-рованного ЦОД RiMatrix S. Его можно найти на сайте www.rittal.ru. Он также доступен в качестве мобильного приложения.

IT-инфраструктура 153

Мониторинг�–� В данном случае: контроль,

управление и документирование с помощью специального ПО. Wikipedia: Понятие мониторинга является обобщенным понятием систематического сбора данных (протоколирования), наблюдение или контроля за процессом с помощью технических средств (например, долговременная ЭКГ) или прочих систем наблюдения. При этом основной особен-ностью является регулярное повторение процесса, чтобы на основании полученных результа-тов можно было иметь возмож-ность проведения анализа (см. также анализ тенденций). Одна из функций мониторинга заклю-чается в том, чтобы предприни-мать управляющие воздействия в наблюдаемом процессе, если происходят нежелательные из-менения или происходит выход каких-либо значений за уста-новленные пределы (см. также регулирование). Таким образом, мониторинг является особым видом протоколирования.

Надежность �–� Надежность IT-инфраструктуры

рассчитывается следующим образом: Надежность = (1-время простоя/время работы + время простоя x 100). IT-система является работоспособной, если оно в состоянии выполнять ту задачу, для которого она предназначена. Надежность ука-зывается в процентах и классах надежности.

Низковольтное распределитель-ное устройство �–� Низковольтное главное распре-

делительное устройствоПлатформа стоек TS 8�–� TS 8 является основой опти-

мального монтажа у Rittal. Плат-форма TS 8 была оптимизирова-на и представлена в конструкции стойки Rittal TS IT.

Прецизионное кондициониро-вание�–� Принцип отвода тепла с высокой

функциональностью и надеж-ностью

Резервирование�–� Понятие резервирования

(redundancy) включает в себя следующие понятия: �– состояние с наличием избы-точного количества ресурсов. �– техническое резервирование, наличие нескольких функцио-нально идентичных или похожих технических устройств (как правило, в целях безопасности), которые при бесперебойной нормальной работе не задей-ствованы.

Система управления питанием�–� Система управления питанием

обеспечивает качество прозрач-ность энергопотребления в ЦОД, а также повышает надежность системы распределения. Она может быть частью системы управления инфраструктурой ЦОД. При этом система помога-ет снизить расход и затраты на электроэнергию.


Средневольтное распредели-тельное устройство �–� Средневольное главное распре-

делительное устройствоСреднее напряжение�–� Ввод питания/среднее напря-

жениеФотовольтаика�–� Прямое преобразование энергии

света, как правило солнечного излучения в электроэнергию с помощью солнечных батарей.

ASHRAE�–� American Society of Heating,

Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) является объединением всех специали-стов в области систем отопле-ния, охлаждения, вентиляции и кондиционирования в США. Штаб-квартира организации находится в Атланте. Организа-ция была основана в 1894 г. как American Society of Heating and Ventilating Engineers (ASHVE), в 1954 г. название изменилось на American Society of Heating and Air-Conditioning Engineers (ASHAE). Сегодняшнее название организация получила в 1959 г. благодаря слиянию с American Society of Refrigerating Engineers (ASRE). Каталог ASHRAE в четырех то-мах является справочным изда-нием в области климатического оборудования. Каждый год один из томов переиздается. ASHRAE также публикует стандарты и директивы в области климати-ческого оборудования, которые учитываются при строительстве.

CRAC (Computer Room Air Condition)�–� Система кондиционирования

помещения ЦОДDCIE �–� Data Center Infrastructure

Efficiency. Показатель DCIE оценивает КПД расходуемой в ЦОД электроэ-нергии.

DCIM�–� Сокращение от Data Center

Infrastructure Management, одно из направлений программного обеспечения для ЦОД в рамках "Green IT".

IT Infrastructure Library (ITIL)�–� IT Infrastructure Library (ITIL)

является собранием описаний лучших примеров управле-ния IT-системами (ITSM) и фактически является меж-дународным стандартом в области IT-бизнес-процессов. В правилах и определениях опи-саны необходимые для работы IT-инфраструктуры процессы, организационные аспекты и инструменты. ITIL ориентиру-ется на получение экономиче-ской выгоды клиентов за счет работы IT-систем. При этом в контексте Ваших потребоностей рассматриваются планирование, логистика, поддержка и оптими-зация эффективности IT-систем как факторы достижения целей компании. Для рынка Германии были доработаны и расширены документы itSMF Deutschland e. V., что обеспечило платформу для обмена знаниями и опытом и спрособствует продвижению информационных технологий.


PDU �–� Блок распределения питанияPUE�–� Power Usage Effectiveness.

Отношение суммарного энерго-потребления ЦОД к энергопо-треблению IT-оборудования. PUE представляет собой соотноше-ние суммарного энергопотребле-ния ЦОД и энергопотребления серверного оборудования.

RiMatrix�–� Стандартизированные и опти-

мально соответствующие друг другу компоненты для монтажа, расширения и модернизации но-вых, имеющихся или постоянно растущих центров обработки данных предприятия. Решение состоит из готовых модулей для установки в протестированные помещения безопасности, отде-ление коридоров или контейнер.

RiMatrix S�–� Первый серийный центр обра-

ботки данных �– с сертификацией TÜV Rheinland.

Rittal – The System. �–� Продукты в виде модульной,

согласованной системной плат-формы, которые обеспечивают ускорение процессов проекти-рования, монтажа, модификации и ввода в эксплуатацию, что повышает эффективность и комфорт.

TDP�–� Thermal Device PowerTier®�–� Уровни надежности (Tier). Ин-

ститут Uptime определил уровни центров обработки данных, так называемую стандартную клас-сификацию Tier®.

ZUCS�–� Zero U-Space Cooling System.

Применяется для охлаждения в стандартизированных ЦОД Rittal RiMatrix S. Каждый каркас стойки имеет собственный теплообменник с вентилятором под фальшполом. Концепция называется "Zero U-Space Cooling System (ZUCS)", так как элементы охлаждения не зани-мают места в стойке. Если ZUCS выходит из строя, то благодаря резервированию n+1 гаранти-руется продолжение работы системы охлаждения для всего модуля ЦОД.


■ Список литературы Публикации BITKOMBundesverband Informationswirtschaft Telekommunikation und neue Medien e. V. Albrechtstraße 10 A 10117 Berlin www.bitkom.org

�–� Надежный центр обработки данных Рекомендации, версия сентябрь 2013

�–� Серия публикаций "окружаю-щая среда и энергия", выпуск 2: Энергоэффективность в ЦОД Руководство по проектирова-нию, модернизации и эксплуата-ции ЦОД

Федеральное агенство безопас-ности информационной техники (BSI)Godesberger Allee 185 �– 189 53175 Bonn www.bsi.bund.de

�–� Информация из Интернета реферат B 23, работа с прессой и общественностью

TÜV RheinlandTÜV Rheinland AG Am Grauen Stein 51105 Köln www.tuv.com www.tuv.com/consulting

�–� Информация из Интернета: основные критерии аудита сер-верных помещений и ЦОД

LEXIKON DER DATENKOMMUNIKATIONMITP Verlag GmbH Königswinterer Str. 418, D-53227 Bonn

�–� Klaus Lipinski (издатель)

LEXIKON DER KOMMUNIKATIONS- UND INFORMATIONSTECHNIKHüthig GmbH Im Weiher 10 D-69121 Heidelberg

�–� Niels KlußmannБиблиотека Microsoft TechNetMicrosoft Corporation One Microsoft Way Redmond, WA 98052-6399 USA http://technet.microsoft.com/ de-de/library/bb432646.aspx

�–� Определение затрпт на повыше-ние надежности

Beuth Verlag GmbH Am DIN-Platz Burggrafenstraße 6 10787 Berlin

�–� Упоминаемые стандарты: МЭК, VDE, DIN


Rittal GmbH & Co. KGPostfach 1662, 35726 Herborn

Доклады и публикации (Whitepaper)

�–� Современные инфраструкту-ры ЦОД (интервтью с Берндом Ханштайном)

�–� Центры обработки данных будущего (Бернд Ханштайн)

�–� Требования к ЦОД�–� Энергоэффективное IT-охлаж-

дение (Даниэль Лютер)�–� Распределение питания в ЦОД�–� Защита питания в ЦОД с по-

мощью модульных ИБП (Йорг Крайлинг)

�–� Сенсорная сеть для контроля стоек и помещения

�–� RiZone �– программное обе-спечение Rittal для управления IT-инфраструктурами (Бернд Ханштайн, Маркус Шмидт, Торстен Веллер)

�–� Системы пожаротушения в ЦОД (Александр Викель)


5

8

3

1 2

10

6

7

9

4


Индивидуальное применениеЕдиная база для любых задач по размещению сетевого и серверного оборудования

Нагрузочная способность и удобный внутренний монтажНагрузка до 1500 кг при возмож-ности перестановки 19˝ монтажных уровней без инструментов Легко реализуются альтернативные монтажные размеры (21˝, 23˝, 24˝) путем бокового смещения кон-струкций

Монтаж без инструментовУстановка комплектующих с помощью экономящей времени технологии монтажа на защелках (в т. ч. приборных полок, кабельных каналов и многого другого)

Организация кабеляУдобная многофункциональная крыша для ввода кабеля сбоку и свободной вентиляции активных компонентов

Монтаж боковых стенокРазделенные боковые стенки с быстродействующими замками, замочными вкладышами и фикса-цией изнутри

Продуманная концепция дверейОбзорная дверь для высокомощных серверов и охлаждения c LCP или двери с вентиляцией

Двустворчатые задние двериДвустворчатые задние двери при высоте от 1800 мм для оптимизации занимаемой площади

Продуманные комплектую-щиеПростой и быстрый выбор комплек-тующих в система стоек TS IT

Дополнительные возможно-сти в 19˝ системе Экономящий место монтаж на защелках новой системы питания Rittal PDU, в задней части стойки по принципу "0 ЕВ"Интеграция систем организации кабеля и динамического контроля стойки в передней части

Простое позиционирование оборудованияМаркировка единиц высоты и маркировка по глубине для простой установки расстояния между 19˝ плоскостями

TS IT – новые возможности

В этой серии вышли:

12013

22013

32014

Правила создания НКУсогласно ГОСТ Р МЭК 61439

Охлаждение распределительных шкафов и процессов

Технические аспекты распределительных шкафов

42014

Мир IT-инфраструктур Базовая информация и основы принятия решений

12.2

014/

54B

4

OОО "Риттал"Россия · 125252 · г. Москва, ул. Авиаконструктора Микояна, д. 12 (4-й этаж)Тел. +7 (495) 775 02 30 · Факс +7 (495) 775 02 39E-mail: [email protected] · www.rittal.ru

� Корпуса

� Электрораспределение

� Контроль микроклимата

� IT-инфраструктура

� ПО и сервис

Documents

RITTAL: Том 4 "Мир IT-инфраструктур. Базовая информация и основы принятия решений" (январь 2015 г.)